金属钠的性质与应用教学设计
武进区洛阳高级中学 张娟
一、教学目标
(一)知识与技能目标
掌握金属钠的物理性质,理解钠的化学性质。
了解钠的存在和用途。
了解钠的生产原理。
获得实验的基本技能,学习实验研究的方法。
(二)过程与方法目标
经历实验探究的过程,进一步理解运用实验科学探究物质性质的意义和一般方法,提高科学探究能力。
在实验探究中,形成独立思考的能力,敢于质疑,增强团队精神。
运用观察、实验获取信息,并运用比较、归纳等方法对信息加工。
(三)情感态度与价值观目标
1.通过化学实验发展学习兴趣,体验科学探究的艰辛和喜悦。
2.树立尊重科学、依靠科学的思想,培养学生严谨求实的科学态度。
二、教学重点、难点
重点:钠的化学性质
难点:对实验现象进行分析
三、教学工具
仪器:酒精灯、镊子、滤纸、小刀、蒸发皿、三脚支架、烧杯、玻璃片
药品:金属钠、酚酞、蒸馏水、硫酸铜溶液。
四、教学过程
【引入课题】表演化学小魔术:滴水点灯。(课前在酒精灯灯芯里暗藏一小块金属钠,实验时用胶头滴管向灯芯内滴一滴水。)
水不是用来灭火吗?为什么能用水点火?在刚才的魔术中,奇妙现象的产生就是金属钠的功劳。在魔术中金属钠的作用是什么?钠具有什么性质?
【探究实验一】1、用镊子从煤油中取出钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去钠一端的表层,观察表面的颜色和光泽;将其放置在空气中,观察表面颜色的变化。
2将一小块金属钠放在蒸发皿上加热。观察现象。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
新切开的钠具有银白色金属光泽,在空气中表面很快暗 | 钠是银白色金属,硬度小,熔点低,通常保存在煤油中; 常温下与O2发生反应: 4Na + O2 = 2Na2O (白色),说明钠比铁、铝、镁等活泼得多 | |
钠先熔化为光亮小球,然后燃烧,火焰呈黄色,最后生成淡黄色固体 | 加热时与O2的反应为: 2Na + O2 =点燃= Na2O2 (淡黄色) |
【教师活动】1.指导鼓励学生完成实验,指出学生实验时的错误操作。
2.用镊子取钠,不能用手取,提醒学生剩余的钠必须放回原瓶。
3.放钠处注意防火。
【提出问题】1.钠为什么应保存在煤油中?为何能保存在煤油中?
2.金属钠暴露在空气中,为什么颜色和光泽会发生变化?
【学生讲述】探究中观察到的实验现象及思考到的结论和解释。
【分析】钠与氧气的反应中,不同的反应条件下生成了不同的产物。
【教师讲述】(1)Na2O是一种碱性氧化物能与H2O、HCl反应
(2)Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中氧气的来源。
【探究实验二】将一小块钠投入滴有几滴酚酞的蒸馏水。
实验操作 | 实验现象 | 结论或解释 | |
(1)钠浮在水面上 | (1)钠的密度比水小 | ||
(2)钠熔化成闪亮的小球 | (3)钠熔点低,反应放热 | ||
(3)小球在水面上迅速游动,逐渐变小,最后消失 | (4)反应产生的气体推动小球运动 | ||
(4)与水反应发出“嘶嘶”响声 | (2)钠与水反应生成气体 | ||
(5)反应中溶液的颜色逐渐变红 | (5)有碱性物质生成 | ||
结论 | 钠与水剧烈反应,生成NaOH和H2,表现还原性, 化学方程式:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ | ||
【教师活动】提醒学生注意 ①取用的钠要小,过大易发生危险;②用滤纸吸去钠表面的煤油;③放入钠块后,最好用玻璃片遮盖烧杯。
【提出问题】总结钠与水反应的现象,你能试着解释每个现象产生的原因吗?
【学生讲述】探究中观察到的实验现象及思考到的结论和解释。
【演示实验】收集钠与水反应产生的气体并且检验,证明是氢气。
【学生讲述】钠与水反应的方程式及原理。
【问题思考】画出钠原子的原子结构示意图,结合上述反应中钠元素的化合价的变化情况,总结钠的化学性质。
【学生讲述】钠是种活泼的金属,表现出强还原性。钠原子易失去一个电子形成钠离子。
【提出问题】钠比铜活泼,将钠投入硫酸铜溶液中,会有铜析出吗?
【活动与探究三】将一小块钠投入硫酸铜溶液中。观察现象。
实验操作 | 实验现象 | 结论或解释 |
与钠和水反应相似,此外,还有蓝色絮状沉淀产生。 | 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2↓
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【教师讲述】 原来钠与水先发生反应,那么钠还能用于置换比它不活泼的金属吗?
700℃~800℃
TiCl4 + 4Na ===== Ti + 4NaCl ,反应需要在无水环境中进行。
【提出问题】钠的存在与制取 1、钠在自然界中的存在形态?
2、通过对电解饱和食盐水的复习引出电解熔融的NaCl来制取Na。
钠的工业制法2NaCl 2Na+Cl2
【学生阅读】钠的用途
小结:1.制备钠的化合物
2.钠钾合金可做原子反应堆的导热剂
3.高压钠灯
4.还原贵重金属
【学生小结】钠的结构 -----钠的性质-----钠的存在制取和用途
【巩固练习】见学案
五、板书设计
金属钠的性质与应用
一、钠的物理性质
银白色金属,质软,有延展性,导电,导热,熔、沸点低,密度小
二、钠的化学性质(强还原性)
(1)与氧气反应
常温:4Na + O2 = 2Na2O (白色)
点燃 |
点燃:2Na + O2 === Na2O2 (淡黄色)
(2)与水反应
现象:“浮”、 “熔”、 “游”、 “响”、 “红”
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
(3)与盐溶液的反应
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2↓
三、钠的存在与制取
工业制法 2NaCl 2Na+Cl2
四、钠的用途