高中化学-钠及其化合物教学设计学情分析教材分析课后反思

第二章海水中的重要元素——钠和氯第一节钠及其化合物第1课时活泼的金属单质—钠【素养目标】从原子结构角度认识钠，培养宏观辨识与微观探析素养从分类角度认识钠，培养证据推理与模型认知素养从实验探究角度认识钠，培养科学探究与创新意识素养重点：钠的化学性质难点：钠与水的反应【教学过程】【前置作业－－温故知新】画出钠的原子结构示意图2.利用树状分类法对钠进行分类写出金属活动顺序表及铁与氧气盐酸硫酸铜反应的方程式。【讨论与交流】科学猜想：请预测金属钠可能具有哪些化学性质，并写出相应化学方程式。实验验证：【实验探究1】钠与氧气反应实验2-1用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去一端的外皮，观察钠的光泽和颜色，并注意新切开的钠表面发生的变化。现象：实验2-2将干燥的坩埚加热，切取绿豆大小的钠，迅速投到热坩埚中，加热片刻，待钠融化后撤掉酒精灯，观察现象。现象：结论：一．钠的物理性质色，有金属光泽的固体，质地，熔点(小于100℃)，密度比水的________但比煤油的_____。二．钠的化学性质1.与非金属单质的反应（1）与O2反应=1\*GB3①常温：_______________________________=2\*GB3②加热：_______________________________【拓展】（2）钠还可以与其他非金属反应：Na＋Cl2=2.与水的反应反应方程式：离子方程式：【实验探究2】钠与盐反应实验探究：Na和CuSO4溶液反应烧杯中加入一些CuSO4溶液，加入绿豆大小的钠，观察现象实验现象：【思考】和预想的现象一样吗？为什么？结论：【实验探究3】钠与水反应【预测】从物质的组成及氧化还原反应的角度，预测钠与水反应的生成物：实验探究：钠与水的反应烧杯中加入一些蒸馏水，滴入几滴酚酞，加入绿豆大小的钠，观察现象。现象：反应方程式：思考：钠单质着火了可否用水灭火？练习：1.写出钠与水的离子反应方程式2．用双线桥法表示电子转移情况思考：钠和盐酸的反应：化学方程式：思考：金属钠与CuSO4溶液反应没有生成Cu的可能原因分析。【本节小结】：一．钠的物理性质色，有金属光泽的固体，质地，熔点(小于100℃)，密度比水的________但比煤油的_____。二．钠的化学性质1.与非金属单质的反应（1）与O2反应=1\*GB3①常温：_______________________________=2\*GB3②加热：_______________________________（2）钠还可以与其他非金属反应：与氯气反应：___________________________2.与水的反应反应方程式：离子方程式：3与酸的反应如和盐酸反应：4.与盐溶液的反应与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。如CuSO4溶液：_____________________________________【当堂检测】1、下列关于钠的叙述中，错误的是（）A钠是一种熔点很高的金属B钠的质地柔软，可用小刀切割C钠的还原性强，常温下可遇水剧烈反应D钠元素只能以化合态存在于自然界2．下列关于金属钠的叙述中，说法正确的是()A．在空气中燃烧，发出黄色火焰B．在空气中燃烧，产物是Na2OC．是银白色金属，硬度大，熔点高D．常温和加热时与氧气反应，产物一样3．把一块钠投入预先滴入2～3滴紫色石蕊试液的水溶液中，可观察到的现象正确的一组为:①钠沉到水下面；②钠浮在水面上，四处游动；③钠熔成闪亮的小球，听到滋滋的响声；④溶液变红；⑤溶液变蓝()A．①③④B．②③⑤C．①③⑤D．②③④学生在初中对元素化合物知识有了简单的认识，但知识脉络零散，研究方法不是很系统。新教材中对元素化合物知识的内容看似零散，但其中隐含着元素化合物知识的研究方法和思路，其目的是培养学生在学习过程中分析对比、猜想推断、实验设计、归纳总结的能力。学生在前一章的学习中已经对物质的分类、离子反应、氧化还原反应的分析有了一定程度的掌握。在此基础上学习这部分内容，学生将会在学习时更加清晰、有条理、系统化，学生的能力将得到较大提高。现代教育理论的观点是：现代教学应以发现为重点，指导学生应用“问题驱动、实验探究法”开展他们的学习活动。为使教学思想落到实处，在开展教学活动时，力求把讲授转变为启发诱导，把学生被动接受转化为主动探索，促使学生动眼看，动手做，动口说，动脑想，使学生的学习过程和认识过程统一为一个整体。本节课整体教学目标基本都得以实现，课堂感觉比较流畅，课堂气氛比较活跃，学生的学习兴趣大。成功之处：1.教为主导，学为主体。学生活动较多，调动了学生的积极性，使每一个学生都能参与到学习、讨论、设计试验中来。2.开展素养为本的教学模式。初步强化了化学核心素养的培养，学生初步适应了素养为本的教学模式。3.强调了物质的研究方法：观察→物理手段→化学手段和不同条件下产物的对比试验。强化了学生的实验操作、观察、分析等多方面的能力，体现了“实验既是教学手段，又是化学学习的重要内容”的新课程理念。4、注重知识的逐层构建。1、教材的地位和作用钠是碱金属中的代表元素，而碱金属又是典型的金属元素，是学生学习的第一个金属元素族，这一章被排在高中第一册的第二章，有一定的理论依据的。因为义务教育初中化学中已介绍了铁等金属以及碳酸钠、氧化钠、氢氧化钠等钠的化合物知识为学习钠的知识奠定了一定的基础，所以钠这一节在高一化学中起了承上启下的作用，它为以后学习卤素这章作了学习方法的铺垫，使接下来学习卤素相对比较容易些。本节教材以实验为主，重视通过实验给学生以大量的感性知识，并重视通过实验现象的分析，引导学生得出结论，激发学生学习化学的兴趣。本章在复习初中金属原子的最外层电子数的特征以及碱的有关知识后，在前言简单介绍了钠等称为碱金属的原因，再从钠的原子结构示意图，导出钠的性质。本节还十分重视科学方法的训练，即通过实验和观察，将实验现象和数据等资料加以分析，找出规律性的知识，并根据这些规律性的知识进一步对一些物质作出推论和预测，再经实验验证。这种科学方法模式的训练，有利于这种模式进行卤素等章的学习，也为学生今后的学习元素周期律和原子结构等知识打下良好的基础。教材的重点与难点重点：通过实验认识金属钠的性质。难点：如何引导学生设计实验探究金属钠的化学性质。一、基础达标：1．钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是()A．钠的熔点较低 B．钠的密度小于水C．钠的硬度较小 D．钠的还原性强C[钠的熔点低可由钠与水反应时能熔成闪亮的小球来证明；钠的密度小可由钠浮在水面上证明；钠的硬度小可在切割钠时证明，与其在水中反应的现象无关；钠球四处游动，剧烈反应，有“嘶嘶”之声，说明有气体生成证明钠的还原性很强。]2．下列关于钠的性质叙述中，不正确的是()A．切下一小块钠，投入水中，钠熔成小球，说明钠与水反应有热量放出B．从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应[来源:Zxxk.Com]C．钠在空气中燃烧生成氧化钠D．切开一块钠，呈银白色，很快变暗，说明钠常温下能与氧气反应C[钠在空气中燃烧时发生反应：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Na2O2，故C选项错误。]3．下列关于金属钠的叙述错误的是()A．金属钠可以保存在煤油中B．钠元素只能以化合态形式存在于自然界中C．实验室取用金属钠需要3种用品D．钠元素在自然界中主要以NaCl的形式存在C[实验室取用金属钠时，需要用镊子夹取钠，用滤纸吸干煤油或液体石蜡，用小刀切割，用玻璃皿盛放，所以所需的用品至少有4种，C项错误。]4．某同学将金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色eq\o(→,\s\up7(①))变灰暗eq\o(→,\s\up7(②))变白色eq\o(→,\s\up7(③))出现液滴eq\o(→,\s\up7(④))白色晶体eq\o(→,\s\up7(⑤))白色粉末，根据钠及其化合物的性质分析，下列说法正确的是()A．①发生了氧化还原反应B．①钠表面变灰暗是因为生成了过氧化钠C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D．④⑤只发生物理变化A[钠露置在空气中由银白色变灰暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，Na2O与H2O反应生成白色固体NaOH，NaOH易潮解，吸收空气中的H2O形成NaOH溶液而出现液滴，同时吸收空气中的CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O逐渐风化最后变为Na2CO3固体，其中①发生了氧化还原反应，A项正确；Na只有在加热或点燃时才能生成Na2O2，B项错误；③是NaOH潮解，C项错误；④⑤中发生反应有2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋10H2O=Na2CO3·10H2O及Na2CO3·10H2O=Na2CO3＋10H2O，D项错误。]5．不能正确表示下列反应的离子方程式的是()A．钠与水反应：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋=Cu＋2Na＋C．钠与盐酸反应：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑D．钠跟氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B[B中钠与CuSO4溶液反应的实质是钠与水反应生成的氢氧化钠再与CuSO4反应，总化学方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。]6．将适量金属钠投入下列溶液中，有气体放出，但无沉淀生成的是()A．盐酸 B．饱和氢氧化钠溶液C．FeCl3溶液 D．CuSO4溶液A[钠与水溶液反应均放出氢气；A项，发生反应为2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑，只有气体无沉淀；B项，NaOH溶液是饱和溶液，投入钠后，消耗水，析出氢氧化钠晶体；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与FeCl3反应产生氢氧化铁沉淀；D项，钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀。]7．将2.3g金属钠放入100g水中，完全反应后溶液的质量分数为()A．eq\f(4,100＋2.3)×100% B．eq\f(4,100＋4－0.1)×100%C．eq\f(4,100＋4)×100% D．eq\f(4,100＋2.3－0.1)×100%D[完全反应后，溶液为NaOH溶液，2.3gNa与100g水反应生成4gNaOH和0.1gH2，故溶液的质量为(100＋2.3－0.1)g，质量分数为eq\f(4,100＋2.3－0.1)×100%。]8．在实验室里为了研究钠的性质，做了如下实验：(1)取用浸没在煤油中的金属钠的操作方法是_____________________________。(2)一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是__________(填序号，下同)。①变成白色粉末②变暗③变成白色固体④变成液体(3)取一块金属钠放在燃烧匙里加热，观察到下列实验现象：①金属先熔化②在空气中燃烧，放出黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体，描述正确的是__________。(4)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓的加入一绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象符合图中的____________。(5)将一小块钠投入到FeCl3溶液中，发生反应的有关化学方程式为__________________________________。解析(1)取用金属钠必须用镊子，剩余的金属钠包括碎屑都必须放入原试剂瓶中。(2)Na在空气中放置的变化过程为Naeq\o(→,\s\up11(O2),\s\do4())Na2O(变暗)eq\o(→,\s\up11(H2O),\s\do4())NaOH(白色固体)eq\o(→,\s\up11(H2O),\s\do4(潮解))表面形成溶液eq\o(→,\s\up11(CO2),\s\do4())Na2CO3·10H2O(白色固体)eq\o(→,\s\up11(风化),\s\do4())Na2CO3(白色粉末)。(3)钠的熔点只有97.8℃，加热立即熔化。钠是一种很活泼的金属，加热时与氧气化合生成过氧化钠，呈淡黄色。钠在空气中燃烧的火焰为黄色。(4)ρ煤油＜ρNa＜ρH2O。(5)钠与盐溶液反应为两个过程，一是钠与水反应，二是NaOH与盐的反应。答案(1)用镊子取出钠块，用滤纸吸干钠块表面的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶中(2)②③④①(3)①④⑤(4)A(5)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3=Fe(OH)3↓＋3NaCl[或2FeCl3＋3H2O＋6Na=2Fe(OH)3↓＋3H2↑＋6NaCl]二、能力提升：9．将4.6g金属钠投入到足量水中，得ag溶液；将4.8g金属镁投入到足量盐酸中，得bg溶液，假设水的质量与盐酸的质量相等，则反应后两溶液的质量关系式为()A．a＝b B．a＞bC．a＜b D．无法判断A[溶液的质量等于金属和水或酸的质量之和减去放出H2的质量。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑4624.6g0.2gag＝4.6g＋m(H2O)－0.2＝4.4g＋m(H2O)Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑2424.8g0.4gbg＝4.8g＋m(HCl)－0.4g＝4.4g＋m(HCl)因为m(H2O)＝m(HCl)，所以a＝b。]10．若mgNa在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m＋3.55)g，则mgNa与氧气反应，生成固体的质量为()①(m＋0.8)g②(m＋1.0)g③(m＋1.2)g④(m＋1.6)g⑤(m＋1.4)gA．仅①④ B．仅①⑤C．仅③④ D．①②③④⑤D[由题可知，Na的质量为2.3g，物质的量为0.1mol，mgNa与O2反应可能生成(m＋0.8)gNa2O，也可能生成(m＋1.6)gNa2O2，或Na2O和Na2O2的混合物，即固体的质量在两者之间。]11．(1)如图甲所示，在平底烧瓶的底部有一块钠，平底烧瓶内是干燥的空气。过一段时间后可观察到________________________，发生反应的化学方程式为__________________________________________。甲(2)某班同学用如图乙所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住橡胶管。点燃钠，伸入瓶中并塞上瓶塞。待钠熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。乙①上述实验过程中发生反应的化学方程式为______________________________________。②实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的eq\f(1,5)，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的eq\f(1,5)。下列对这两种现象解释合理的是__________(填字母)。a．甲同学可能使用钠的量不足，瓶内氧气没有消耗完b．甲同学可能未塞紧瓶塞，钠熄灭冷却时外界空气进入瓶内c．乙同学可能没夹紧弹簧夹，钠燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出d．乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出解析(1)钠与空气中的氧气反应生成Na2O，使钠表面变暗，同时烧瓶内压强降低，气球会膨胀。(2)a项，若钠的量不足，则氧气消耗不完，造成进水量少于容器容积的eq\f(1,5)，结果偏低，合理；b项，若瓶塞未塞紧，钠熄灭冷却，瓶内气体收缩，外面的空气会进入瓶内，使气体得到补充，造成结果偏低，合理；c项，若弹簧夹未夹紧，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，使部分气体从导管口逸出，造成结果偏高，合理；d项，若插入燃烧匙太慢，钠燃烧时，瓶内气体膨胀，在塞紧瓶塞前，瓶内部分气体从瓶口逸出，造成结果偏高，合理