《活泼的金属单质-钠》教学设计

“活泼的金属单质——钠”教学设计【课程标准分析】普通高中化学课程标准（2017年版）主题2：“结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用”。课程标准中就钠单质相关知识的获取途径、主要性质及应用三方面做出了明确要求。【学情与教材分析】在初中的学习过程中，学生已经对金属单质的物质类别及其物理性质（通性）、化学性质（金属活动性）有了一定的知识基础，但对于金属单质性质的分析方法和广泛应用价值还缺乏系统理解。典型的活泼金属单质——钠作为高中化学元素化合物知识的开篇，既可为前面学习物质的分类与转化、氧化还原反应知识提供丰富的事实材料，又可为后面继续学习其他元素及其化合物、建构物质结构和元素周期律的学习打下知识基础。在知识内容属性上，钠与氧气反应、钠水反应的实验探究活动充分蕴含了“宏观辨识与微观探析”、“变化观念”和“科学探究”三个维度的素养发展素材，钠与水反应现象分析、产物的预测推理过程渗透了“证据推理与模型认知”素养维度发展，钠的合理存储、重要用途和化学实验安全也可作为发展“科学态度与社会责任”素养维度的有效途径。【教学设计方案】一、教学与评价目标教学目标（1）通过亲身观察及数据分析，列举、描述钠的主要物理性质，从原子结构出发预测钠的化学性质，并根据实验结论准确表示钠与其化合物间的转化；（2）通过参与钠与水反应的实验探究活动，从物质类别、元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测反应产物，分析、解释、归纳有关实验现象；（3）以典型金属单质——钠的知识学习为线索，了解并逐步掌握研究物质的一般思路和方法，体会科学探究的方法和历程；（4）通过对钠的性质的综合分析，说明钠妥善保存、合理灭火的有效方法；（5）通过了解钠在生产生活中的应用，体会化学实验安全、药品存储安全的意义，感受化学对社会发展的应用价值。评价目标（1）在围绕钠的性质进行学习（感受分析物理性质、预测分析钠的强还原性）的过程中，初步诊断并培养学生的化学基本观念（“元素观”、“微粒观”、“结构观”“变化观”）。（2）在实验探究及分析的全过程中，诊断并发展学生实验探究能力（观察能力、归纳能力、表达能力）、化学分析视角（宏观视角、微粒视角）和“宏——微——符”三重表征思维。（3）在知识学习的过程中诊断并发展学生对化学实验安全的关注、对化学学科价值的积极态度。二、教学与评价思路“活泼的金属单质一一钠”教学与评价思路示意图三、教学重难点与教学方法教学重点：钠的化学性质教学难点：钠与水反应的实验探究教学方法：问题启发法、引导式实验探究法等四、教学流程与教学过程.化学基本知识（钠的物理性质、钠与氧气的反应）【学习任务1】通过亲身观察及数据分析，列举、描述钠的主要物理性质，从原子结构出发预测钠的化学性质，并根据实验结论准确表示钠与其化合物间的转化。【评价任务1】在围绕钠的性质进行学习（感受分析物理性质、预测分析钠的强还原性）的过程中，初步诊断并培养学生的化学基本观念（“元素观”、“微粒观”、“结构观”“变化观”）。学习任务1教学流程图

【教学过程1】教师活动学生活动设计意图［情境引入］2015年8月12日晚，天津港瑞海物流公司药品仓库发生爆炸事故。当地接到报警后，立即派遣消防官兵用水灭火。一小时后，燃烧地点发生二次燃从日常新闻中真实发爆事故。后期分析事故原因，发生二次燃爆的原因之结合图片感受、分析情境生过的真实情境出发，一是由于仓库中存储有活泼的金属单质—一钠。引导学生主动关注、分［提问］仓库储存的金属钠如何引发了二次燃爆事故？析本堂课的核心内容钠为什么具有如此活泼的性质？金属钠都有哪些用——活泼金属单质钠途？今天的这堂课我们就带着对这些问题的疑问，揭的性质。开钠的庐山真面目……［板书］一、钠的性质［提问］分析某种物质的性质，我们通常从哪两个角度入手分析？（一）物理性质［回答］物理性质和化学性质［提问］请大家观察老师手中的金属钠，并结合图片观察，钠是什么颜色、什么状态？［提问］钠可以用小刀切割，并有一种“削钠如泥”的感［回答］有银白色金属光泽的固觉，这说明什么？体；结合直接观察法、数据［提问］［展示数据］通过这些数据我们能够得知，钠的密［回答］钠质软，硬度小；分析法学习提炼钠的度和水相比如何？你推测如果把钠放到水中，钠会位［回答］钠的密度比水小，故钠会物理性质，渗透分析物于什么位置？漂浮在水上；质物理性质“个性一一［提问］相对于我们熟悉的其它金属（如铁），钠的熔沸［回答］钠的熔沸点低，即受热易通性”的思维方法。点如何？融化。［提问］这些都是钠物理性质的个性。钠是一种金属，从金属的通性考虑，你还能补充钠有哪些物理性质？［回答］钠是热、电的良导体，有了解了钠的物理性质，我们接着来学习钠的化学性质。良好延展性。［板书］（二）化学性质［讨论］从我们上一节学过的氧化还原的知识角度看，大

家预测金属钠在化学反应过程中表现氧化性还是还原性？理由是什么？请同学们在小组中交流各自的看在小组围绕“钠化学性法。［交流回答］“结构决定性质”。由质”进行预测的讨论、钠的原子结构示意图分析：钠原交流、汇报的过程中诊子极易失去最外层的一个电子，断并发展学生“结构决达到8电子稳定结构。所以，钠定性质”的化学学科理在化学反应中表现强还原性。念及“元素观”、“微粒Na(+11)S&।观”、“结构观”的化学基本观念，充分体现氧［交流补充］初中学习过金属活动化还原理论对化学反性顺序表，钠排第三位，说明钠应产物预测的指导作非常好，同学们讨论的“结构决定性质”的分析思路非常正确，也充分体现出我们在初中学习和氧化还原活泼性强，还原性强。用。部分的学习很扎实。从原子结构到物质性［总结］钠极易失去电子，表现出强还原性，因此钠可与质的分析过程中，发展具有氧化性的物质发生反应。学生“宏观辨识与微观［板书］1.与O2的反应探析”素养维度的发［展示图片］［提问］将钠取出置于空气中，银白色的钠表面会迅速变暗，这是因为钠与氧气发生了化合反应，展。生成白色的氧化钠固体。如何书写这个反应的化学方程式？［回答］4Na+O2==2Na2O［提问］［观看视频］在点燃或加热的条件下，钠与氧气的产物还是白色的氧化钠吗？由于这个实验产生的烟雾诊断并发展学生“宏一一微一一符”三重表征较大，我们通过实验视频来一起感受下。你来总结下［回答］钠在空气中剧烈燃烧，先能力和对实验现象的这个反应的实验现象？融化为银白色小球，发出黄色火焰，最终生成淡黄色固体。△［板书］2Na+O2==Na2O2观察、表达能力。［讲解］这种淡黄色固体叫做“过氧化钠”，大家可以类通过对比钠和氧气在比H2O2来理解。不同反应条件下的不

［总结归纳］因此说，对于相同的反应物，反应条件不同，化学反应的产物也不相同。［提问］学习了钠和氧气的反应，思考：钠能直接放在空气中保存吗？应该如何保存？［回答］要将钠密封保存，隔绝空气。同产物，诊断并发展学生“变化观”的化学基本观念。.化学实验探究（钠与水的反应）【学习任务2】通过参与钠与水反应的实验探究活动，从物质类别、元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测反应产物，分析、解释、归纳有关实验现象；体会科学探究的方法和历程。【评价任务2】在实验探究及分析的全过程中，诊断并发展学生实验探究能力（观察能力、归纳能力、表达能力）与化学分析视角（宏观视角、微粒视角）和“宏——微——符”三重表征思维。学习任务2教学流程图【教学过程2】教师活动学生活动设计意图［提问］观察老师手里的钠的试剂瓶，猜一猜这里的无色溶液是水吗？你怎么判断？［讲解］实验室中通常将钠浸泡在煤油或石蜡油中保存。［实验探究］钠不能保存在水中的另一个原因钠具有强还原性，可与水直接发生反应。那么钠与水究竟发生了怎样的反应？［预测］［讨论］请从物质组成和氧化还原的角度，预测钠和水的反应产生了哪些物质？如何验证你的猜想？［板书］3.与H2O的反应Na+H2O=？［回答］不可能是水，钠密度比水小，会浮在水面，无法隔绝氧气。［交流回答］从氧化还原的角度分析，钠失去电子，化合价升高，变成Na+；化合价有升必有降，引导学生“性质决定保存”的化学学习思路，并为探究钠与水的反应埋下伏笔。通过参与钠与水反应

［实验验证］接下来我们就来进行实验，看一看实验现象能给我们带来怎样的启示。［实验展示］:用镊子取出一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去表面的氧化层，将一块绿豆大小的钠放入事先滴入酚欧指示剂的水中。［强调］实验中钠有剩余，要放回原瓶，防止其遇水产生危险。化学实验室中的药品一般不能放回原瓶，钠是一个特例。［讨论］请大家们根据以下观察要点，观察总结实验现象。［启发引导］钠投入水中，位于水面什么位置？说明什么？钠还是刚切割时的有棱有角吗？说明什么？钠的位置是固定不动吗？你有没有听到声音？说明什么？事先加入的酚欧变成什么颜色？说明什么？有可能是H+化合价降低变成H2；从元素守恒的角度，估计产生OH有可能是H+化合价降低变成H2；从元素守恒的角度，估计产生OH-。［观察实验操作］［总结实验现象］的实验探究活动，引导学生从物质类别、元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测反应产物，分析、解释、归纳有关实验现象，渗透“证据推理与模型认知”素养维度的发展。［提问］通过实验现象和分析，钠和水反应生成什么物质？我们刚刚的预测正确吗？［练习］请大家配平反应方程式，再将其改写为离子方程［学生操作演示］［交流回答［学生操作演示］［交流回答］钠浮在水面上；说明钠的密度比水小。熔化成小球；说明钠熔点低、反应放热；迅速游动、发出嘶嘶的响声（最后消失）；说明反应生成气体，推动小球运动并振动发声。溶液呈红色。说明产生的物质显碱性。［回答］NaOH、H2；预测正确。［板书］2Na+2H2O==2NaOH+H2f2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2f化合价升高，失2Xe-，发生氧化反应112Na+2H2O==2Na++2OH-+H2T化合价降低，得2Xe-，发生还原反应在实验演示的过程中，强调化学实验安全，并通过观察要点、问题链的设计指导钠与水反应现象的观察分析。在钠与水反应实验探究及分析的全过程中，诊断并发展学生实验探究能力（观察能力、归纳能力、表达能力）、化学分析视角（宏观视角、微粒视角）和“宏——微——符”三重表征思维，发展学生“宏观辨识与微观探析”素［总结归纳］科学探究的步骤方法现在，我们通过总结钠和水反应的学习过程，来梳理反思科学探究的步骤方法。首先，我们可以从物质类别、元素价态和反应规律的角度，综合利用分类、对比和类比等方法预测反应物的性质和产物，再结合化学实验，进行实验、观察，分析归纳实验的解释，进而得出结论。［聆听、记录］养维度的发展。带领学生体会科学探究的方法历程，梳理科学探究的步骤方法。.化学学科理解（钠的用途、化学应用价值）【学习任务3】通过对钠的性质的综合分析，说明钠妥善保存、合理灭火的有效方法，体会化学实验安全、药品存储安全的意义，感受化学对社会发展的应用价值。【评价任务3】在知识学习的过程中诊断并发展学生对化学实验安全的关注、对化学学科价值的积极态度。学习任务3教学流程图【教学过程3】教师活动学生活动设计意图［提问］如果钠起火，我们能用水来灭火吗？我们应当怎么做？［回归情境］现在，我们回到这堂课初天津港的二次燃爆问题。现在你知道二次燃爆的原因了吗？［回答］直接用沙子盖灭。［思考］［回答］仓库储存着金属钠，在初次爆炸时可能破坏了钠的包装，遇到消防员灭火的水引发了钠和水的反应，反应放热并产生氢气，引发了二次燃爆。从金属钠起火的灭火方法回归真实情境一—天津港发生二次燃爆事故的原因分析，帮助学生感受化学实验安全、药品存储安全的重要意义。

［反思］由于当时有消防员在爆炸现场的一线灭火，突然发生的二次燃爆事故使他们来不及躲闪，共有位英勇的消防员失去了他们年轻的生命。回看这场二次燃爆事故，我们不禁反思：如果该物流公司没有违规存储危险化学品，就能有效避免事故的发生；如果这些物质能够做到精确备案，在发生大爆炸时刻，消防局能够采取准确的方法灭火而不是贸然用水灭火，我们就能防止二次燃爆事故的发生，进而保护消防人员的生命。5年过去了，在我们扼腕叹息的同时，我们更能感受到，化学实验安全、化学药品存储重不重要？掌握一定的化学知识，重不重要？［介绍］钠的用途钠由于其物理、化学特性，在化学工业及日常生活中也有着重要的应用，比如：.钠单质可用于制」造过氧化钠等重要化合物。.钠的熔点低，故可用来制备常温下为为液态的钠、钾合金，用做核电工业中原子反应堆的导热剂；.利用钠的强还原性，将稀有金属从其化合物中还原出来，来制取稀有金属。如钛、钽、铌、锆等。4Na+TiCl4====Ti+4NaCl；.钠还可以用作电光源，制作高压钠灯。高压钠灯具有光效高、寿命长、不诱虫等优点，广泛用于道路、广场的照明。［提问］哪名同学能帮我们总结下本堂课的学习内容？［讲解］希望同学们在今后的学习中也能伴随着钠的学习思路，加深对“结构决定性质、性质决定用途”的理解，并让其伴随我们高中整个元素化合物的学习旅程。［作业布置］完成学案卷的知识填空与课后练习［用心聆听］［产生共鸣］化学实验安全、化学药品存储、化学知识十分重要！［阅读］［了解］［回答］今天的这堂课，我们从钠的原子结构出发，围绕钠的强还原性，系统学节习了钠的性质，并介绍了钠的用途和制备方法。在对天津港二次燃爆事故的分析、反思过程中，回归真实情境，诊断并发展学生对化学实验安全的关注、对化学学科价值的积极态度。帮助学生结合钠的性质感受化学对社会发展的应用价值，深化“结构决定用途”的理念。通过整堂课的总结梳理诊断化学学习结果，加深对“结构决定性质、性质决定用途”的理解、深化。五、板书设计五、板书设计2.1.1活泼的金属单质一一钠一、钠的性质物理性质（个性、通性）h十.,Na《II：”】原子结构化学性质—-“强还原性”.与02反应 4Na+O2==2Na2OA2Na+02==Na202.与H20反应 现象：“浮、熔、游、响、红”2Na+2H20==2NaOH+H2t二