第二单元 金属钠及钠的化合物教学设计高中化学苏教版2019必修第一册-苏教版2019

第二单元金属钠及钠的化合物教学设计高中化学苏教版2019必修第一册-苏教版2019学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息一、课程基本信息1.课程名称：金属钠及钠的化合物。2.教学年级和班级：高一（X）班。3.授课时间：202X年X月X日第X节课。4.教学时数：1课时（45分钟）。核心素养目标二、核心素养目标通过钠的性质学习，能从宏观现象辨识钠的物理性质及与氧气、水反应的产物，从微观角度分析电子转移和化合价变化；建立金属单质性质的研究模型，通过实验探究培养证据推理和创新能力；认识钠的应用及安全使用，形成严谨的科学态度和社会责任。学习者分析三、学习者分析

1.学生已掌握氧化还原反应、离子反应等基础概念，能识别常见金属的物理性质，但对活泼金属的化学性质认识不足，尤其缺乏钠与水、氧气反应的实验经验。

2.学生对化学实验兴趣浓厚，具备基本操作能力，但观察细节和现象分析能力较弱，部分学生习惯被动接受知识，主动探究意识需引导。

3.可能存在的困难：钠与水反应的剧烈性易引发安全担忧；从宏观现象（如钠浮于水面、熔成小球）推理微观本质（电子转移、化合价变化）存在认知断层；过氧化钠与水、二氧化碳反应的产物辨析易混淆。教学方法与策略四、教学方法与策略采用讲授法结合实验探究法，通过演示钠与氧气、水反应实验，引导学生观察现象；小组讨论分析反应本质及安全注意事项。教学活动设计为“实验观察—现象记录—小组讨论—结论归纳”，结合钠的保存与实际应用案例，增强知识联系。教学媒体使用PPT展示实验步骤与微观动画，播放实验视频辅助安全规范演示，直观呈现反应过程。教学过程设计五、教学过程设计

**导入环节（5分钟）**

教师展示一段实验室钠泄漏事故视频（1分钟），提问：“消防员为何用沙土而非水灭火？”学生自由讨论（2分钟），教师引导：“这节课我们将通过实验揭开钠的神秘面纱。”板书课题（1分钟），明确学习目标：掌握钠的性质及安全使用。

**讲授新课（25分钟）**

1.**钠的物理性质（5分钟）**

-教师手持保存在煤油中的钠块，学生观察颜色、状态（1分钟）。

-教师演示用镊子取钠块，学生描述“银白色金属，质软可切割”（1分钟）。

-提问：“钠为何保存在煤油中？”学生回答“防止与氧气反应”（1分钟）。

-教师总结：密度比水小（0.97g/cm³），熔点低（97.8℃）（2分钟）。

2.**钠的化学性质（15分钟）**

-**与氧气反应**：教师演示钠在空气中燃烧（1分钟），学生观察黄色火焰、淡黄色固体（1分钟）。

板书：4Na+O₂=2Na₂O（常温）2Na+O₂=Na₂O₂（加热）

提问：“产物颜色为何不同？”学生讨论电子转移（2分钟）。

-**与水反应**（关键实验，8分钟）：

-教师演示：用镊子取绿豆大钠块投入烧杯水（1分钟）。

-学生观察：钠浮于水面、熔成银白小球、嘶嘶作响、游动（2分钟）。

-小组合作：记录现象并推测产物（2分钟）。

-教师引导分析：钠失电子（氧化剂H₂O），生H₂、NaOH（2分钟）。

板书：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑

-安全强调：钠粒必须绿豆大小，远离皮肤（1分钟）。

-**与盐溶液反应**（对比实验，4分钟）：

-教师演示钠投入CuSO₄溶液，学生观察无红色沉淀（1分钟）。

-提问：“为何不置换铜？”学生讨论“钠先与水反应”（2分钟）。

-教师总结：活泼金属优先与水反应（1分钟）。

3.**钠的化合物（5分钟）**

-教师展示Na₂O₂样品，提问：“它与水反应有何特殊现象？”（1分钟）。

-演示：Na₂O₂投入酚酞溶液，学生观察褪色、气泡（2分钟）。

-板书：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑

-提问：“为何褪色？”学生讨论强氧化性（1分钟）。

-拓展：Na₂CO₃与NaHCO₃鉴别（1分钟）。

**巩固练习（10分钟）**

1.**基础题（3分钟）**

-快速抢答：钠保存在______；钠与水反应生成______和______。

-学生互评答案（1分钟）。

2.**实验分析（5分钟）**

-小组讨论：钠燃烧实验中，为何用坩埚盖？学生解释“防止产物飞溅”（2分钟）。

-教师追问：“若钠着火，能否用CO₂灭火？”学生辩论（3分钟）。

3.**应用拓展（2分钟）**

-案例题：钠电池为何成为研究热点？学生联系“活泼金属高能量密度”（1分钟）。

-教师小结：性质决定应用（1分钟）。

**课堂小结（5分钟）**

-学生自主梳理：钠的物理性质、化学性质、安全使用（2分钟）。

-教师强调：金属活动性顺序的应用（1分钟）。

-作业设计：绘制钠及其化合物的知识树（1分钟）。

-师生互评：课堂表现反馈（1分钟）。

**总时长控制**：导入5分钟+新课25分钟+巩固10分钟+小结5分钟=45分钟。知识点梳理1.钠的物理性质

（1）颜色、状态：新切开的钠表面呈银白色金属光泽，在空气中迅速变暗（生成氧化钠）。

（2）硬度：质软，可用小刀切割。

（3）密度：0.97g/cm³，小于水（ρ=1g/cm³），保存在煤油中（煤油密度大于钠，且与钠不反应）。

（4）熔点：97.8℃，较低，常温下为固体，受热易熔化。

（5）导电性：良好，属于电的良导体。

2.钠的化学性质

（1）与非金属反应

①与氧气反应：

-常温：4Na+O₂=2Na₂O（白色固体，不稳定）

-加热：2Na+O₂=Na₂O₂（淡黄色固体，供氧剂）

现象：钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体。

②与氯气反应：2Na+Cl₂=2NaCl（剧烈燃烧，产生白烟）

③与硫反应：2Na+S=Na₂S（研磨时爆炸，生成白色固体）

（2）与水反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑

现象：钠浮于水面（密度小于水）、熔成银白色小球（反应放热，熔点低）、四处游动（产生H₂推动）、嘶嘶作响（反应剧烈）、溶液变红（生成NaOH，酚酞变红）。

电子转移：钠失电子（0价→+1价），水中H得电子（+1价→0价），氧化剂H₂O，还原剂Na。

（3）与酸反应：2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑

现象：比与水反应更剧烈，立即燃烧，爆炸（酸中H⁺浓度大，反应速率快）。

（4）与盐溶液反应：先与水反应，不置换盐中的金属。

例：钠投入CuSO₄溶液：2Na+2H₂O+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄+H₂↑

现象：产生蓝色沉淀，无红色铜生成（钠先与水反应，生成的NaOH再与Cu²⁺反应）。

3.钠的化合物

（1）氧化钠（Na₂O）：

-性质：白色固体，碱性氧化物，与水、酸、CO₂反应。

Na₂O+H₂O=2NaOH

Na₂O+2HCl=2NaCl+H₂O

Na₂O+CO₂=Na₂CO₃

-制备：4Na+O₂=2Na₂O（常温，需隔绝空气）。

（2）过氧化钠（Na₂O₂）：

-性质：淡黄色固体，供氧剂、漂白剂，强氧化性。

与水：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑（O元素化合价变化，既是氧化剂又是还原剂）

与CO₂：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑（潜水艇、呼吸面具供氧）

与酸：2Na₂O₂+4HCl=4NaCl+2H₂O+O₂↑

-特性：遇酚酞溶液先变红后褪色（碱性使变红，强氧化性使褪色）。

（3）氢氧化钠（NaOH）：

-俗称：烧碱、火碱、苛性钠。

-性质：白色固体，易潮解，强碱，具有碱的通性。

与CO₂：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O（过量CO₂：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃）

与酸：NaOH+HCl=NaCl+H₂O（中和反应）

与盐：2NaOH+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄（蓝色沉淀）

-制备：电解饱和食盐水：2NaCl+2H₂O=2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

-用途：造纸、肥皂、石油精炼、制漂白剂等。

（4）碳酸钠（Na₂CO₃）与碳酸氢钠（NaHCO₃）

|物质|碳酸钠（Na₂CO₃）|碳酸氢钠（NaHCO₃）|

|------------|-------------------------------------------|---------------------------------------------|

|俗称|纯碱、苏打|小苏打|

|溶解性|易溶于水|溶解度小于Na₂CO₃|

|热稳定性|高温不分解（1000℃以上分解）|2NaHCO₃=Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑（加热分解）|

|与酸反应|Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑|NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑（反应更快）|

|与碱反应|与Ca(OH)₂反应：Ca(OH)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH|不与碱反应（除强碱外）|

|鉴别|加热（不分解）、加CaCl₂（产生沉淀）|加热（产生使澄清石灰水变浑浊气体）、加CaCl₂（无沉淀）|

|转化|Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃（通CO₂）|NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O（加碱）|

|用途|玻璃、造纸、洗涤剂|发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多|

4.钠及其化合物的应用

（1）钠：

-冶金：还原剂，制备钛、锆等活泼金属（TiCl₄+4Na=Ti+4NaCl）。

-电光源：高压钠灯（黄光，透雾能力强，用于道路照明）。

-冷却剂：核反应堆中作导热剂（Na-K合金常温为液态）。

（2）过氧化钠：呼吸面具、潜水艇供氧剂（2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂↑）。

（3）氢氧化钠：肥皂制造（油脂皂化）、造纸（蒸煮木材）、石油精炼（去除酸性物质）。

（4）碳酸钠：玻璃（Na₂CO₃+SiO₂=Na₂SiO₃+CO₂↑）、洗涤剂（软化水）。

（5）碳酸氢钠：发酵粉（糕点蓬松）、灭火剂（干粉灭火器主要成分）、抗酸药（中和胃酸）。

5.安全使用注意事项

（1）钠的保存：保存在煤油中，隔绝空气和水；取用时用镊子，不能用手直接接触。

（2）钠的取用：绿豆大小，剩余钠放回原瓶，不能随意丢弃。

（3）钠着火处理：用干燥沙土覆盖，不能用水或CO₂灭火（钠与水反应剧烈，与CO₂在高温下可能反应生成Na₂O和C）。

（4）过氧化钠：具有强腐蚀性，不能直接接触皮肤；与水、酸反应放热，需缓慢加入。

（5）氢氧化钠：易潮解，密封保存；具有强腐蚀性，称量时用小烧杯，不能放在纸上。

6.金属活动性顺序的应用

钠位于金属活动性顺序表K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au中前三位，化学性质极活泼，能与冷水剧烈反应生成H₂，排在H前面的金属能与酸反应置换出H₂，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来（但Na与盐溶液反应时优先与水反应）。典型例题讲解七、典型例题讲解

例题1：钠保存在煤油中，说明钠具有哪些物理性质？

答：密度小于煤油（0.97g/cm³小于煤油密度），易与空气中的氧气反应，需隔绝空气保存。

例题2：写出钠与水反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。

答：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；氧化剂是H₂O，还原剂是Na。

例题3：过氧化钠与水反应时，为何酚酞溶液先变红后褪色？

答：生成NaOH使酚酞变红；过氧化钠强氧化性使酚酞褪色。

例题4：钠投入硫酸铜溶液中，为何无铜析出？写出总反应方程式。

答：钠先与水反应生成NaOH和H₂，NaOH再与CuSO₄反应；总反应：2Na+2H₂O+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄+H₂↑。

例题5：钠着火时，为何不能用干冰（固体CO₂）灭火？

答：钠与CO₂在高温下反应生成Na₂O和C，加剧火势；应用干燥沙土覆盖隔绝空气。教学评价与反馈1.课堂表现：学生实验操作规范性（钠取用、现象观察记录）；回答问题积极性（如钠与水反应现象描述）；安全意识（如主动提出防护措施）。

2.小组讨论成果展示：能否从钠游动现象推断H₂产生；能否对比钠与水、酸反应剧烈程度差异；能否分析Na₂O₂与CO₂反应的供氧原理。

3.随堂测试：钠与CuSO₄溶液总反应方程式书写；Na₂O₂与水反应氧化剂与还原剂判断；钠着火正确灭火方法选择。

4.实验报告质量：现