金属钠的性质与应用教案

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文档介绍

金属钠的性质与应用教案

‎ ‎ 第二单元 钠、镁及其化合物 ‎2.2.1 金属钠的性质与应用 ‎[教学目标]‎ ‎(一)知识与技能目标 ‎1、掌握金属钠的物理性质,理解钠的化学性质。2、了解钠的存在和用途。‎ ‎3、了解钠的生产原理。4、获得实验的基本技能,学习实验研究的方法。‎ ‎(二)过程与方法目标 ‎1、经历实验探究的过程,进一步理解运用实验科学探究物质性质的意义和一般方法,提高科学探究能力。‎ ‎2、在实验探究中,形成独立思考的能力,敢于质疑,增强团队精神。‎ ‎3、运用观察、实验获取信息,并运用比较、归纳等方法对信息加工。‎ ‎(三)情感态度与价值观目标 ‎1、通过化学实验发展学习兴趣,体验科学探究的艰辛和喜悦。‎ ‎2、树立尊重科学、依靠科学的思想,培养学生严谨求实的科学态度。‎ ‎[教学重点] 通过实验认识钠的化学性质。‎ ‎[教学难点] 对实验现象的观察与分析,探究学习。‎ ‎[教学用品] 实验的仪器和药品:金属钠、酒精灯、镊子、滤纸、小刀、石棉网、铁架台、胶头滴管、火柴、酚酞、烧杯、洗气瓶、硫酸铜溶液。‎ ‎[教学方法]实验法、问题探究法、讲解法 ‎[教学过程]‎ ‎[教师演示] 表演化学小魔术:滴水点灯。(课前在酒精灯灯芯里暗藏一小块金属钠,实验时用胶头滴管向灯芯内滴一滴水。)‎ ‎[教师引导] 在刚才的魔术中,奇妙现象的产生就是金属钠的功劳。为什么能滴水点灯?在魔术中金属钠的作用是什么?钠具有什么性质?‎ ‎[观察思考]‎ ‎ [实验1]用镊子从煤油中取出钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去钠一端的表层,观察表面的颜色和光泽;将其放置在空气中,观察表面颜色的变化。‎ ‎ [教师活动] 引导学生根据现象,归纳出钠的性质 ‎1、钠的物理性质:银白色、有金属光泽、质软的固体具有金属的通性:有延展性、易导电、导热 ‎ 2、钠的保存:密封保存在煤油中 ‎ 3、在空气中的变化:银白色光泽马上变暗(?)‎ ‎[教师设疑] 为什么钠放在空气中会变暗呢?由银白色变暗肯定是有新的物质生成,是什 么物质呢?我们在前面已经学过了结构决定了性质,钠原子的核电荷数是11,请同学们画出钠的原子结构示意图。‎ ‎[教师活动] 从金属的原子结构示意图,我们可以看出,金属钠原子最外电子层带有一个电子,在化学反应中容易失去最外电子层的一个电子,显活泼的金属性。金属钠能和许多非金属如氧气、氯气等反应。我们刚才把钠放在空气中,钠的表面变暗就是钠和氧气反应生成白色的氧化钠。‎ ‎[观察思考]‎ 4‎ ‎ ‎ ‎ [实验2]将一小块金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热石棉网,观察现象火焰颜色以及产物的颜色、状态 ‎[学生回答] 看到钠燃烧起来,火焰呈黄色,产物为淡黄色的粉末 ‎[教师活动] 引导学生写出钠在常温时与空气中的氧气反应的方程式 ‎4Na + O2 ==2Na2O(白色固体)‎ 点燃 ‎ ‎ 教师写出钠燃烧的方程式2Na + O2 ====Na2O2(淡黄色粉末)‎ ‎ 注意,钠与氧气的反应产物和反应温度有关系。‎ 思考:是氧化钠比较稳定还是过氧化钠比较稳定?氧化钠能不能转化为过氧化钠?‎ ‎[讨论] 在教师的引导下得出结论,过氧化钠比较稳定。氧化钠可以继续和氧气 反应生成过氧化钠 2Na2O + O2 == 2Na2O2‎ ‎[教师活动] 氧化钠是碱性氧化物,和水反应生成对应的碱,和酸性氧化物反应生成对应的 盐;而过氧化钠不是碱性氧化物,它是过氧化物,和水反应除了生成水,还生成氧气,和酸性氧化物反应除了生成盐,还生成氧气 ‎ Na2O + H2O == 2NaOH 2Na2O + 2CO2 == 2Na2CO3‎ ‎ 2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2‎ ‎ (过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇中作供氧剂)‎ ‎(怎么验证这些产物呢,同学们可以课后思考一下)‎ ‎[观察思考]‎ ‎[实验3] 将一小块金属钠投入装有水并滴入酚酞试剂的小烧杯中,观察现象 ‎[教师活动] 引导学生归纳现象:钠浮在水面上,四处游动,并熔化成为小球,最后消失, 发出哧哧的响声,溶液变成红色,可以用五个字概括:‎ ‎ 浮—钠的密度比水小(0.97g/cm3)‎ ‎ 熔—反应放热,且钠的熔点低(97.810C,沸点是882.90C)‎ ‎ 游—产生气体,由于气体在水面上的分布不均匀,推动钠四处游动(如果收集一试管的气体,靠近火焰会听到轻微的爆鸣声,说明产生的气体是氢气)‎ ‎ 响—氢气和空气混合,反应放出的热量使混合气体发生反应而产生爆鸣声 ‎ 红—有碱生成,遇到酚酞变红:2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑‎ ‎[教师活动] 在实验室里金属钠是保存在煤油中的,请同学们想一想:‎ ‎ (1)金属钠为什么可以保存在煤油中? (2)金属钠为什么要保存在煤油中?‎ ‎ (3)取用钠时,为什么要用镊子,不能用手?(4)取用钠时,多余的钠能不能放回煤油中?‎ ‎[学生活动] 思考并讨论,得出结论:‎ ‎ (1)因为钠不与煤油反应,且钠的密度比煤油大 ‎ (2)因为,钠很容易和空气中的水、氧气发生反应,所以钠要密封保存,但不 能像溴一样用水密封,因为钠会和水反应,所以,钠要用不会和它反应的煤油密封保存 ‎ (3)因为手上有汗液,会和钠反应 ‎ (4)能。而且,一定要放回煤油中,因为钠放在空气中,会和水,氧气等剧烈 反应,不安全,所以用完,多余的钠一定要放会煤油中。(一般,在取用试剂时,多余的试剂是不能再放回试剂瓶的,因为会引入杂质)‎ ‎[教师活动]‎ 4‎ ‎ ‎ ‎ 我国在西汉时期,就掌握了湿法炼铜技术,其原理就是用铁与硫酸铜反应置换出铜。活泼金属能够把不活泼金属从它们的盐溶液中置换出来。如果金属钠与硫酸铜溶液作用结果会如何呢?请你预测,并简要说明理由。‎ ‎[观察思考] [实验4] 向一只盛有CuSO4的大烧杯中加入一小块金属钠,观察实验现象。‎ ‎[讨论] 与钠和水的反应现象相同,另外,还看到有兰色絮状的沉淀产生 ‎[教师活动] 归纳钠与硫酸铜反应的方程式:‎ ‎ 2Na + 2H2O === 2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuSO4 === Cu(OH)2↓ + Na2SO4‎ ‎700~8000C ‎ 钠加入盐的水溶液,首先和水反应,生成的氢氧化钠再和盐反应,所以,钠不能从盐 的水溶液中,把比它不活泼的金属置换出来,如果要用钠置换出其它的金属,得在熔融状态下才可以。例如:‎ ‎ TiCl4 + 4Na ======== Ti + 4NaCl 通电 ‎ 同样的,不能用比钠活泼的金属从钠的盐溶液中把钠置换出来,因为生成的钠 会和水剧烈的反应,所以根本就的不到钠。现在用的比较多的方法是,电解熔融的氯化钠:‎ ‎ 2NaCl === 2Na + Cl2↑‎ ‎[教师活动] 元素在自然界中有两种存在形式:游离态(单质)和化合态(化合物),请同学们思考一下,钠在自然界中会以什么形态存在呢?‎ ‎[学生活动] 思考并回答:以化合态存在,因为钠的化学性质非常活泼,很溶液和空气中的物质发生化学反应,生成一系列的化合物 ‎[教师活动] 归纳钠的用途 ‎ (1)制过氧化钠—和氧气反应 ‎ (2)原子反应堆导热剂—钠、钾合金在常温下为液体,有很好的导热性 ‎ (3)高压钠灯—黄光射程远,透雾能力强 ‎(4)冶炼某些贵金属—钠有很强的还原性 教师总结:‎ 作业:练习册 ‎【板书设计】‎ 金属钠的性质与应用 一、钠的性质 ‎1.钠的物理性质 银白色金属,质软,有延展性,导电,导热,熔、沸点低,密度小 ‎2.化学性质 ‎(1)与氧气反应 常温:4Na + O2 = 2Na2O (白色)‎ 点燃:2Na +O2 2Na2O2(淡黄)‎ ‎2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2‎ ‎(2)与水反应 现象:“浮”、 “熔”、 “游”、 “响”、 “红”‎ ‎2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑‎ ‎(3) 与盐溶液反应:2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓+ Na2SO4‎ ‎700~8000C ‎(4)TiCl4 + 4Na ======== Ti + 4NaCl 二、钠的用途 ‎ ‎(1)制过氧化钠—和氧气反应 ‎(2)原子反应堆导热剂—钠、钾合金在常温下为液体,有很好的导热性 ‎(3)高压钠灯—黄光射程远,透雾能力强 ‎(4)冶炼某些贵金属—钠有很强的还原性 4‎ ‎ ‎ 通电 三、金属钠的工业制法 ‎ ‎2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑‎ 4‎
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