第一节钠及其化合物第2课时（教学设计）化学人教版2019

第一节钠及其化合物第2课时钠的几种化合物一、知识目标1.掌握氧化钠和过氧化钠的化学性质，包括与水、二氧化碳、盐酸的反应。2.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的共性和差异性，如溶解性、水溶液碱性、热稳定性等，掌握鉴别它们的方法。3.了解焰色试验的定义、操作方法以及一些金属元素的焰色。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：通过观察和实验，从宏观上认识钠的几种化合物的性质和用途，从微观上理解其反应原理和本质。2.证据推理与模型认知：通过实验探究和推理，建立钠的化合物性质的模型，理解化学变化的规律和本质。3.科学探究与创新意识：通过分组实验和讨论，培养学生的实验操作能力、观察能力和创新思维，提高学生的科学探究能力。一、教学重点氧化钠、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。二、教学难点氧化钠、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。教材围绕钠的几种重要化合物展开，详细介绍了氧化钠、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质，并引入了焰色试验这一重要的鉴别方法。通过实验探究、问题驱动等方式，引导学生深入理解这些化合物的性质和用途。例如，在介绍过氧化钠时，通过与水和二氧化碳的反应实验，让学生直观地观察到其强氧化性和作为供氧剂的原理。在碳酸钠和碳酸氢钠的学习中，通过对比实验，让学生清晰地认识到它们的共性和差异性。本课时的内容不仅是对初中化学知识的深化和拓展，也为后续学习其他元素化合物知识奠定了基础，在高中化学学习中起着承上启下的作用。他们在初中化学学习中，已经对一些常见的化合物有了初步的认识，具备了一定的化学基础知识和实验操作技能。然而，高中化学知识的深度和广度都有了显著提升，对学生的思维能力和学习方法提出了更高的要求。在知识储备方面，学生虽然了解一些简单的化合物性质，但对于钠的化合物，尤其是过氧化钠和碳酸氢钠的性质，还比较陌生。在思维能力上，学生正从形象思维向抽象思维过渡，需要通过具体的实验和实例来帮助他们理解抽象的化学概念和原理。此外，学生在学习方法上还依赖于教师的引导，自主学习和探究能力有待提高。因此，在教学过程中，应充分考虑学生的实际情况，结合实验探究和问题驱动的教学方法，引导学生积极参与课堂讨论和实验操作，逐步培养他们的自主学习能力和科学探究精神。同时，要注重知识的衔接和过渡，帮助学生将初中知识与高中知识有机结合，顺利完成知识的迁移和拓展。教学环节一新课导入【播放视频】同学们，在开始今天的课程之前，老师先给大家播放一段有趣的视频。我们都知道水和二氧化碳通常是可以用来灭火的，但是它们一定能灭火吗？有没有特殊的情况呢？【提出驱动问题】脱脂棉居然燃烧起来了！这是为什么呢？燃烧需要什么条件？又是什么物质在起作用呢？【设计意图】1.激发学生兴趣：有趣的实验现象——脱脂棉燃烧，更是让学生直观地感受到化学的神奇，进一步提高他们对课堂的参与度。2.联系生活实际：将化学知识与实际生活紧密联系起来，让学生明白化学在生活中的重要应用，增强学生对化学学科的认同感和学习动力。3.引发思考，导入新课：提出关于氧气来源、水和二氧化碳灭火以及实验现象原因等问题，引发学生的思考，自然地过渡到本节课的主题——钠的几种化合物。让学生带着问题去学习，明确学习目标，提高学习的主动性和积极性。教学环节二氧化纳和过氧化钠任务1：请同学们讨论并回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。【引入】同学们，我们知道钠是一种非常活泼的金属，在空气中很容易发生反应。之前我们了解了钠在不同条件下与氧气反应会生成不同的产物，今天我们就来深入研究钠的这两种氧化物——氧化钠和过氧化钠。【问题】请同学们讨论并回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。【学生思考】分组讨论后，代表回答：氧化钠是白色固体，过氧化钠是淡黄色固体。【总结讲解】一、氧化纳和过氧化钠1.氧化钠和过氧化钠的物理性质化学式NaNa颜色白色淡黄色状态固体固体氧元素化合价21阴阳离子个数比OO强调：过氧化钠中氧元素的化合价为1价，这与氧化钠中氧元素2价不同，这种化合价的差异可能会导致它们在化学性质上有很大的不同。典例精讲【例1】下列关于氧化钠和过氧化钠的说法正确的是（）A.氧化钠和过氧化钠都是白色固体B.氧化钠中氧元素化合价为1价C.过氧化钠中阴阳离子个数比为1:1D.氧化钠和过氧化钠中钠元素化合价都为+1价【答案】D【解析】A选项，氧化钠是白色固体，过氧化钠是淡黄色固体，A错误；B选项，氧化钠中氧元素化合价为2价，B错误；C选项，过氧化钠中阴阳离子个数比为1:2，C错误；D选项，氧化钠和过氧化钠中钠元素化合价都为+1价，D正确。任务2：请同学们讨论并用类推的方法推测氧化钠和过氧化钠的性质.【问题】基于物质类别研究物质性质，氧化钠与氧化钙一样都属于碱性氧化物，请你写出氧化钠与水、二氧化碳、盐酸反应的化学方程式。【学生思考】独立书写化学方程式，然后小组内交流。代表回答：NaNaNa【讲解】评价并总结：大家书写得都很正确。氧化钠是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性。与水反应生成碱，与酸反应生成盐和水，与酸性氧化物反应生成盐。我们来总结一下氧化钠的化学性质：【总结讲解】一、氧化纳和过氧化钠2.氧化钠的化学性质Na2O是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性。(1)氧化钠与水反应：Na(2)氧化钠与盐酸反应：Na(3)氧化钠与二氧化碳反应：Na任务3：根据Na2O2和Na2O在元素组成上一样，请同学们预测过氧化钠具有什么化学性质，能够跟什么物质反应？【问题】根据Na2O2和Na【学生思考】分组讨论，代表发言：推测过氧化钠可能也能与水、二氧化碳、盐酸反应，但不确定它是不是碱性氧化物。任务4：请同学们进行分组实验验证过氧化钠和水反应的产物，写出化学方程式。【实验任务】请同学们进行分组实验验证过氧化钠和水反应的产物，写出化学方程式。【学生实验】分组进行实验，观察并记录实验现象：把带火星的木条放在试管口，带火星的木条复燃，说明产生了O2；触摸试管外壁，温度升高，说明反应放热；用pH试纸检验，溶液显碱性，说明生成了NaOH【播放视频】对比参考【学生书写】根据实验现象，写出化学方程式：2【讲解】分析化学方程式中的电子转移情况：2在这个反应中，过氧化钠中1价的氧元素，一部分化合价升高到0价生成氧气，失去2个电子；一部分化合价降低到2价生成氢氧化钠，得到2个电子。所以过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。过氧化钠和水反应放热，生成氧气和氢氧化钠，说明过氧化钠有强氧化性。【总结讲解】一、氧化纳和过氧化钠3.过氧化钠的化学性质⑴与水反应过氧化钠和水反应放热，生成氧气和氢氧化钠，过氧化钠有强氧化性任务5：请同学们进行演示实验验证过氧化钠和CO2反应的产物，写出化学方程式。【实验任务】请同学们进行演示实验验证过氧化钠和CO2实验步骤：取1~2gNa2O2【播放视频】对比参考【学生书写】写出化学方程式：2【讲解】同样分析电子转移情况，过氧化钠在这个反应中也是既是氧化剂又是还原剂。过氧化钠和二氧化碳反应放热，生成氧气和碳酸钠，所以Na2O2【总结讲解】一、氧化纳和过氧化钠3.过氧化钠的化学性质⑵与CO2反应过氧化钠和二氧化碳反应放热，生成氧气和碳酸钠Na2O2是过氧化物，具有强氧化性。Na2O2可作供氧剂，在呼吸面具和潜水艇中应用【问题】请同学们对比氧化钠和过氧化钠的化学性质，完成下表：物质NaNa色态氧元素化合价所属物质类别生成条件与水反应方程式与CO2与酸反应保存【学生思考】独立完成表格，然后小组内交流完善。【讲解】展示正确表格内容并讲解：物质NaNa色态白色固体淡黄色固体氧元素化合价21所属物质类别碱性氧化物过氧化物生成条件钠在空气中氧化钠在空气中加热与水反应方程式Na2与CO2Na2与酸反应Na2保存密封密封、远离易燃物强调：通过对比可以更清晰地看到氧化钠和过氧化钠在性质上的差异，这些差异与它们的结构和氧元素化合价密切相关。典例精讲【例2】下列关于过氧化钠的说法正确的是（）A.过氧化钠与水反应时，水是氧化剂B.过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠是氧化剂和还原剂C.过氧化钠能使紫色石蕊试液变红D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，所以它是碱性氧化物【答案】B【解析】A选项，过氧化钠与水反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，水既不是氧化剂也不是还原剂，A错误；B选项，过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠中氧元素化合价既升高又降低，所以过氧化钠是氧化剂和还原剂，B正确；C选项，过氧化钠具有强氧化性，能使紫色石蕊试液先变红后褪色，C错误；D选项，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠还生成氧气，所以它不是碱性氧化物，D错误。【例3】下列关于氧化钠和过氧化钠的比较中，正确的是（）A.氧化钠和过氧化钠中阴阳离子个数比不同B.氧化钠比过氧化钠稳定C.氧化钠和过氧化钠与水反应的产物完全相同D.氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳反应【答案】D【解析】A选项，氧化钠和过氧化钠中阴阳离子个数比均为1:2，A错误；B选项，过氧化钠比氧化钠稳定，B错误；C选项，氧化钠与水反应只生成氢氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，产物不完全相同，C错误；D选项，氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳反应，D正确。教学环节三碳酸钠和碳酸氢钠任务1：请同学们一起观看视频并探讨你所了解的碳酸钠【引入】同学们，我们先一起观看一段关于碳酸钠的视频，看看它在生活中有哪些重要的用途。【视频观看】播放关于碳酸钠用途的视频。【问题】看完视频，大家来说说你所了解的碳酸钠有哪些用途？Na2CO3【学生思考】积极发言，如碳酸钠可用于纺织、造纸、合成洗涤剂、制玻璃等。任务2：请同学们进行分组实验对比碳酸钠和碳酸氢钠的性质。【实验任务】请同学们进行分组实验对比碳酸钠和碳酸氢钠的性质。【学生实验】分组进行实验，观察并记录实验现象：盐NaNaHCO(1)外观描述白色粉末白色细小晶体(2)滴入水后现象加水结块成晶体，温度计示数升高，溶解放热温度计示数降低，溶解吸热(3)加入5mL水后现象振荡一段时间可溶解固体并未完全溶解(4)滴入酚酞溶液现象溶液变红(较深)溶液变微红色【播放视频】对比参考【总结讲解】二、碳酸钠和碳酸氢钠1.碳酸钠和碳酸氢钠的比较任务3：请同学们观察老师的演示实验，比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性。【实验任务】老师的演示实验：加热两种固体，将气体通入澄清石灰水。【学生思考】碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性对比【学生实验】分组进行实验，观察并记录实验现象：实验操作实验现象化学方程式及结论刚加热时，石灰水中有气泡，之后无气泡，澄清石灰水无明显现象Na2CO3很稳定，受热不易发生分解石灰水中有气泡，澄清石灰水变浑浊，试管口有小液滴出现NaHCO3不稳定，受热容易分解，化学方程式为【播放视频】对比参考【总结讲解】二、碳酸钠和碳酸氢钠2.碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性对比实验3.碳酸钠与碳酸氢钠的比较总结碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱、苏打小苏打颜色状态白色粉末白色细小晶体溶解性都易溶于水，相同温度下，(Na2CO3＞NaHCO3)水溶液的碱性浓度相同时，(Na2CO3＞NaHCO3)热稳定性(Na2CO3＞NaHCO3)(2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑)用途纺织、造纸、合成洗涤剂、制玻璃等发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多典例精讲【例1】某小组同学探究Na2CO3的性质，请你与他们一起完成，并回答问题。（1）观察：描述Na2CO3的颜色、状态白色粉末状固体，（2）预测：从物质的类别求看，Na2CO3_盐类，可以与可以与酸（如盐酸）、碱（如氢氧化钙）、盐（如氯化钙）等类别的物质发生反应。（3）设计实验并得出结论：实验步骤实验现象结论或解释（用离子方程式表示）①向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加澄清石灰水产生白色沉淀COCO32−​+Ca2+=CaCO3↓②向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加CaCl2​溶液产生白色沉淀COCO32−​+Ca2+=CaCO3↓③向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加稀盐酸开始无气泡产生，一段时间后产生气泡①CO32−+H+=HCO3−​②HCO3−+H+=CO2↑+H2O任务4：请同学们思考，①该组同学在探究Na2CO3的性质时，思路是什么？运用了哪些方法？②在实验室中，如何鉴别NaHCO3和Na2CO3​？【问题】①该组同学在探究Na2CO3的性质时，思路是什么？运用了哪些方法？②在实验室中，如何鉴别NaHCO3和Na2CO3​？【学生思考】思路：基于碳酸钠的组成，探究碳酸根离子的性质，通过与不同试剂（含钙离子试剂、酸）反应，研究其化学性质。方法：实验法（设计实验验证反应）、离子反应分析法（用离子方程式阐释反应本质）。【学生任务】同学们探讨鉴别NaHCO3和Na2CO3的方法任务5：请同学们探讨鉴别NaHCO3和Na2CO3的方法【学生任务】分组进行实验，在两支试管中分别加入等质量NaHCO3和Na2CO3，滴加等体积的稀盐酸，观察现象。【学生思考】Na2CO3NaHCO3较剧烈，一小段时间后才产生气泡，气球较小很剧烈，立即产生气泡，气球较大①CO32−+H+=HCO3−​②HCO3−+H+=CO2↑+H2OHCO3−+H+=CO2↑+H2O等质量的Na2CO3和NaHCO3与等浓度等体积酸反应，NaHCO3产生的CO2更多、更快。【学生任务】在两支试管中分别加入NaHCO3和Na2CO3，滴加澄清的石灰水，观察现象。Na2CO3NaHCO3产生白色沉淀产生白色沉淀Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOHNaHCO3少量：Ca2＋＋OH－＋HCO3===CaCO3↓＋H2ONaHCO3过量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO3===CaCO3↓＋2H2O＋CO32【总结讲解】二、碳酸钠和碳酸氢钠4.碳酸钠、碳酸氢钠鉴别方法结论热稳定性加热，有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3CaClCaCl2(BaCl2)有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3固体与盐酸反应的剧烈程度生成气体剧烈的是NaHCO3相对不剧烈的是Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3典例精讲【例2】除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是（）A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液C．加热灼烧 D．配成溶液后通入CO2【学生回答】C【例3】下列可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法及现象是（）A．加热时无气体放出B．滴加盐酸时有气泡放出C．溶于水后滴加BaCl2稀溶液有白色沉淀生成D．溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成【学生回答】C【总结讲解】二、碳酸钠和碳酸氢钠5.侯氏制碱法（1）NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl（2）2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑教学环节四焰色试验任务1：请同学们欣赏视频，并思考这些美丽的焰火是怎么来的【播放视频】欣赏焰火视频【问题】请同学们小组讨论，这些美丽的焰火是怎么来的？【学生思考】金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。【总结讲解】焰色试验1.定义很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。任务2：请同学们进行分组实验，观察火焰的颜色。【实验任务】【学生实验】分组任务：用铂丝（或铁丝）蘸取碳酸钠溶液，在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。【播放视频】对比参考【总结讲解】三、焰色试验2.焰色试验的操作洗——将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用盐酸洗净烧——将洗净的铂丝在外焰上灼烧至与原火焰颜色相同蘸——蘸取试样烧——在外焰上灼烧，并观察火焰的颜色，3.一些金属元素的焰色金属元素(Li)(Na)(K)(Ca)(Sr)(Ba)(Cu)焰色反应的颜色紫红色黄色紫色砖红色洋红色黄绿色绿色典例精讲【例1】焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是（）A．焰色试验是化学变化B．用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D．利用焰色试验可区分NaCl与Na2CO3固体【学生回答】B第一节钠及其化合物第2课时钠的几种化合物一、氧化钠和过氧化钠1.物理性质化学式NaNa颜色白色淡黄色状态固体固体氧元素化合价21阴阳离子个数比OO2.化学性质⑴氧化钠（碱性氧化物）氧化钠与水反应：Na氧化钠与盐酸反应：Na氧化钠与二氧化碳反应：Na⑵过氧化钠与水反应：2Na与(CO2)反应：2Na23.对比物质NaNa色态白色固体淡黄色固体氧元素化合价21所属物质类别碱性氧化物过氧化物生成条件钠在空气中氧化钠在空气中加热与水反应方程式Na2与CO2Na2与酸反应Na2保存密封密封、远离易燃物二、碳酸钠和碳酸氢钠1.性质比较碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱、苏打小苏打颜色状态白色粉末白色细小晶体溶解性都易溶于水，相同温度下，(Na2CO3＞NaHCO3)水溶液的碱性浓度相同时，(Na2CO3＞NaHCO3)热稳定性(Na2CO3＞NaHCO3)(2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑)用途纺织、造纸、合成洗涤剂、制玻璃等发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多2.鉴别方法方法结论热稳定性加热，有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3CaClCaCl2(BaCl2)有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3固体与盐酸反应的剧烈程度生成气体剧烈的是NaHCO3相对不剧烈的是Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO33.侯氏制碱法（1）NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl（2）2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑三、焰色试验1.定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素。2.操作洗：将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用盐酸洗净烧：将洗净的铂丝在外焰上灼烧至与原火焰颜色相同蘸：蘸取试样烧：在外焰上灼烧，并观察火焰的颜色3.一些金属元素的焰色金属元素(Li)(Na)(K)(Ca)(Sr)(Ba)(Cu)焰色反应的颜色紫红色黄色紫色砖红色洋红色黄绿色绿色1.下列关于Na2O2的叙述正确的是（）A．Na2O2中阴阳离子的个数比为1:1B．Na2O2的漂白原理与活性炭的漂白原理相同C．Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物D．Na2O2与CO2反应，每消耗1份Na2O2，转移电子的量为1份【答案】D2.下列是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如图实验