高中化学必修一 2.1.1 活泼的金属单质-钠教学设计第一册

高中化学必修一2.1.1活泼的金属单质——钠教学设计第一册课题课时设计思路一、设计思路以实验探究为核心，通过钠与氧气、水反应的对比实验，引导学生观察现象、分析本质，归纳钠的物理性质和化学性质。结合生活实例（如钠的保存）强化知识应用，渗透“结构决定性质”的化学思想，培养学生实验操作、观察分析和逻辑推理能力，落实核心素养，符合高一学生认知规律。核心素养目标二、核心素养目标通过钠与氧气、水反应的实验，发展宏观辨识与微观探析，能描述钠的物理性质及化学变化现象；基于反应事实，建立证据推理与模型认知，理解钠的活泼性；通过实验探究，培养科学探究与创新意识；结合钠的保存与应用，体会科学态度与社会责任。教学难点与重点1.教学重点：钠的物理性质（银白色金属、质软、熔点低）和化学性质（与O₂、H₂O反应的现象及产物）。例如，钠与水反应的“浮、熔、游、响、红”现象及2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑方程式，是理解其活泼性的核心。

2.教学难点：钠活泼性本质的理解及反应条件对产物的影响。例如，钠与O₂常温生成Na₂O（4Na+O₂=2Na₂O），加热生成Na₂O₂（2Na+O₂=Na₂O₂），学生易混淆反应条件与产物关系；钠保存在煤油中（密度比煤油大、与煤油不反应）的原理，需结合结构分析。教学资源准备四、教学资源准备1.教材：高中化学必修一教材，确保每位学生人手一册。2.辅助材料：钠的物理性质图片、与水/氧气反应现象视频、反应方程式图表。3.实验器材：钠、蒸馏水、氧气、镊子、烧杯、坩埚、石棉网、酒精灯、护目镜。4.教室布置：分组讨论区、实验操作台，每组配备完整实验器材。教学过程五、教学过程

**【导入新课】**（教师手持一瓶保存在煤油中的钠，展示给学生）同学们，请看这瓶金属，它就是我们今天的主角——钠。你们在日常生活中见过钠吗？（学生思考回答）其实钠在工业上用途广泛，比如制造钠光灯、冶炼金属，但它平时必须保存在煤油中。为什么钠不能暴露在空气中？它有哪些独特的性质？今天我们就通过实验探究钠的奥秘。

**【新课讲授】**

**环节一：钠的物理性质探究**

（教师用镊子取出一块钠，用滤纸吸干表面的煤油，让学生观察）同学们，请仔细观察钠的颜色和状态。（学生回答：银白色，有金属光泽）没错，但刚才保存时钠表面是灰色的，这是因为钠易与空气中的氧气反应，生成了氧化钠（Na₂O）。现在请一位同学用手轻轻捏一下钠块（提醒戴手套），感受它的硬度。（学生操作：钠很软，可以用小刀切割）对，钠质地柔软，可以用小刀切开。切开后的切面是银白色的，但很快会变暗，说明钠在常温下就易被氧化。

（教师将切下的钠块放入装有水的烧杯中，学生观察现象）同学们，钠块放入水中后发生了什么？（学生回答：浮在水面，熔成小球，四处游动，发出嘶嘶声，溶液变红）非常好！这些现象说明钠的密度比水小（浮），熔点低（熔），反应放热（游、响），生成了碱性物质（变红）。通过这些现象，我们可以总结钠的物理性质：银白色金属、质软、熔点低（97.8℃）、密度小（0.97g/cm³，比水小）。

**环节二：钠与氧气的反应**

（教师将钠块放在坩埚中，用酒精灯加热，学生观察现象）同学们，加热时钠发生了什么变化？（学生回答：钠剧烈燃烧，黄色火焰，生成淡黄色固体）没错，钠在常温下与氧气反应生成氧化钠（4Na+O₂=2Na₂O），但加热时生成过氧化钠（2Na+O₂=Na₂O₂），淡黄色固体是过氧化钠。请同学们注意，反应条件不同，产物也不同，这说明钠的活泼性很强，但产物受反应条件影响。

**环节三：钠与水的反应**

（教师引导学生分组实验，每组提供钠、水、酚酞试液、烧杯、镊子等器材，强调安全：钠取用黄豆大小，实验时不要凑近观察）现在请各组同学进行钠与水反应的实验，记录现象并写出化学方程式。（学生分组实验，教师巡视指导）

（实验结束后，学生汇报现象）第一组：钠浮在水面上，熔成小球，游动，发出响声，溶液变红。第二组：我们还看到有气泡产生。非常好！这些现象说明钠与水反应生成了氢气（H₂）和氢氧化钠（NaOH）。请同学们写出化学方程式：（学生书写：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑）。

（教师追问）为什么钠会熔成小球？为什么溶液会变红？（学生思考回答：反应放热，钠熔点低；NaOH使酚酞变红）对！这个反应中，钠是还原剂，水是氧化剂，体现了钠的强还原性。

**环节四：钠的保存与应用**

（教师提问）既然钠这么活泼，我们应该如何保存它？（学生回答：保存在煤油中）为什么用煤油？（学生回答：钠密度比煤油大，沉在底部；煤油不与钠反应）没错！如果保存在水中，钠会与水反应；保存在酒精中，钠会与酒精反应（2Na+2CH₃CH₂OH=2CH₃CH₂ONa+H₂↑）。所以煤油是理想的保存剂。

（教师拓展）钠的活泼性也决定了它的应用。例如，钠可以用于冶炼钛、锆等难熔金属（TiCl₄+4Na=Ti+4NaCl），也可以用于核反应堆的冷却剂。但钠遇水易爆炸，所以使用时必须严格防水。

**【巩固练习】**

（教师展示例题）1.下列关于钠的描述，正确的是（）

A.钠保存在水中，防止与空气反应

B.钠与水反应的离子方程式为：Na+H₂O=Na⁺+OH⁻+H₂↑

C.钠在空气中燃烧生成Na₂O

D.钠的密度比煤油大，所以保存在煤油中

（学生讨论回答）D正确。A中钠不能保存在水中；B中电荷不守恒，应为2Na+2H₂O=2Na⁺+2OH⁻+H₂↑；C中钠在空气中燃烧生成Na₂O₂。

2.将2.3g钠投入100g水中，所得溶液的质量分数是多少？（学生计算）

解：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑

46g36g80g2g

2.3gxyz

x=1.8g，y=4g，z=0.1g

溶液质量=100g+2.3g-0.1g=102.2g

NaOH质量分数=4g/102.2g×100%≈3.91%

**【课堂小结】**

（教师引导学生总结）今天我们学习了钠的物理性质（银白色、质软、熔点低、密度小）、化学性质（与O₂、H₂O反应），以及钠的保存（煤油中）和应用。核心是钠的活泼性，由其原子结构（最外层1个电子）决定，易失电子，表现强还原性。

**【作业布置】**

1.完成课本P35“习题1、2”，书写钠与氧气、水反应的化学方程式，并分析氧化剂、还原剂。

2.查阅资料，了解钠在自然界中的存在形式（如NaCl）和工业制法（电解熔融NaCl），下节课分享。

3.思考：如果将钠投入硫酸铜溶液中，会有什么现象？请设计实验验证（注意安全，少量钠操作）。教学资源拓展1.拓展资源：钠的原子结构（11号元素，电子排布2-8-1，最外层1个电子易失电子，体现强还原性）；钠的同族元素比较（钾、铷、铯，递增性质：熔点降低、密度减小、与水反应更剧烈）；钠的氧化物（氧化钠Na₂O：白色固体，碱性氧化物，Na₂O+H₂O=2NaOH；过氧化钠Na₂O₂：淡黄色固体，过氧化物，2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑）；钠的工业制备（电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na+Cl₂↑）；钠的化合物应用（Na₂O₂用作供氧剂、漂白剂；NaOH用于造纸、肥皂制造）；钠的存在形式（自然界中以NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃等形式存在，如海盐、芒硝）；钠的安全特性（熔融钠遇水爆炸，保存时需隔绝空气和水，泄漏时用沙土覆盖，禁用泡沫灭火器）。

2.拓展建议：实验探究设计（对比钠与水、钠与硫酸铜溶液反应现象，分析钠能否置换盐溶液中的金属）；文献查阅（阅读《化学世界》中“钠的工业发展史”或“金属钠在能源领域的应用”，了解其从实验室制备到工业化生产的历程）；生活联系（观察街头钠光灯（高压钠灯）的光色（黄色）及其原理，分析为何道路照明常用钠灯）；安全实践（查阅《危险化学品安全管理条例》，整理钠的运输、储存、使用安全规范，制作“金属钠安全操作手册”）；思维拓展（结合碱金属族元素性质递变规律，预测铯与水反应的现象剧烈程度，并设计实验验证（需在教师指导下进行））。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验探究贯穿始终，通过钠与氧气、水的对比实验，让学生直观感受钠的活泼性，培养观察分析能力。

2.结合生活实例（如钠光灯、钠的保存），强化“结构决定性质”的化学思想，体现学以致用。

（二）存在主要问题

1.学生分组实验时，部分操作不规范（如钠粒取用过量），存在安全隐患。

2.方程式书写训练不足，部分学生混淆钠与氧气、水的反应条件及产物。

（三）改进措施

1.实验前增加预实验演示，明确操作规范；提供微型实验器材（如小烧杯），控制钠粒用量。

2.设计分层练习：基础层强化方程式书写，提升层分析反应条件对产物的影响，课后增加“钠与盐溶液反应”的探究作业。课后作业1.填空题：钠的物理性质包括颜色为________，质地________，熔点________（填“高”或“低”），密度比水________（填“大”或“小”）。答案：银白色；软；低；小。

2.简答题：描述钠与水反应的现象，并写出化学方程式。答案：现象为浮在水面、熔成小球、四处游动、发出嘶嘶声、溶液变红；方程式为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑。

3.计算题：将4.6g钠投入足量水中，生成氢气的质量是多少？答案：0.2