第一節(jié) 鈉
教學目標
1.知識目標:知道鈉的物理性質(zhì);理解和掌握鈉的化學性質(zhì);了解鈉的存在和用途。
2.能力目標:通過學生動手實驗,培養(yǎng)學生的動手能力、觀察能力和思維能力。
3. 德育目標:通過實驗培養(yǎng)學生學習化學的興趣,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度;指導學生用實驗的方法認識物質(zhì)的性質(zhì),教給學生初步的研究化學的一般方法;對學生進行安全教育和勤儉節(jié)約的教育。
教學重點和難點:
鈉的化學性質(zhì)。
教學方法:
邊講邊實驗。
實驗準備:
1. 學生分組(24組):燒杯、三腳架、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴、鑷子、小刀、濾紙(每組2張)、金屬鈉(大塊)、酚酞試液、蒸餾水。
2. 教師演示:水槽、小試管、鑷子、小刀、濾紙、金屬鈉、火柴、硫酸、空塑料瓶、膠塞、大頭針、酒精燈。
[引言] 請同學門看課本上28頁的章圖,觀察Li,Na,K,Rb,Cs的原子結(jié)構(gòu)有什么相同點?由此可以推測應具有怎樣的化學性質(zhì)?
[講述] 原子的外層只有一個電子,Li,Na,K,Rb,Cs和Fr的化學性質(zhì)相似,且它們的氧化物的水化物是可溶于水的強堿,故稱它們?yōu)閴A金屬元素。
[板書] 第二章 堿金屬
[講解] 堿金屬的代表元素為Na元素,本節(jié)課學習第一節(jié) 鈉。
[板書] 第一節(jié) 鈉
[投影] 本節(jié)課學習目標 強調(diào)鈉的化學性質(zhì)是本節(jié)課的學習重點
。
識 記 理 解 應 用
物理性質(zhì) √
化學性質(zhì) √ √ √
存在和用途 √
[板書] 一、鈉的性質(zhì)
[講述] 本節(jié)課我們準備運用實驗的方法去探究鈉的性質(zhì)。
[閱讀] 學生閱讀實驗報告的內(nèi)容。
[講述] 實驗操作要求
本節(jié)課需要完成的實驗1、鈉在空氣中燃燒 2、鈉與水的反應。
實驗時注意:1、取用鈉時,打開瓶塞聞一下瓶中液體的味道(是煤油)。思考鈉為什么不暴露在空氣中?
2、用鑷子夾取鈉,不能用手拿考慮為什么?
3、大塊鈉切割時你能獲得什么現(xiàn)象和結(jié)論?(特別注意鈉塊斷層的變化)在玻璃片上切割時鑷子要夾緊,刀不要切手,余下的鈉放回瓶中,切下的鈉用濾紙吸干煤油。
4,實驗中同學們要團結(jié),相互協(xié)作,在實驗過程中要認真仔細,全面觀察,積極思考依據(jù)什么觀象,能得出什么結(jié)論。
[學生進行實驗] 學生實驗時,教師要巡回查看指導,實驗完畢讓學生對實驗報告整理。
[提問],通過剛才的實驗,依據(jù)什么現(xiàn)象,推出鈉有什么性質(zhì);其中哪些是物理性質(zhì),哪能些是化學性質(zhì)?
學生發(fā)表自己的觀點,并請其他學生評價,補充,完善。
然后由教師和一名學生完成課本實驗[實驗2-4]
[投影]
1,物理性質(zhì):
(1)硬度小
(2)熔、沸點低,熔點97.81 ℃
沸點882.9℃
(3)密度小 0.97 g/cm3
(4)銀白色光澤 (5),導電,導熱
2,化學性質(zhì):
(1).與氧氣反應:
4Na+O2=2Na2O2 2Na+O2點燃 Na2O2
(2).與水反應:
2Na+2H2O=2NaOH+H2
[學生練習],標出上述反應電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,指出還原劑
[講解] 從氧化還原角度看,在上述反應中,鈉均失去電子做還原劑,是一種活潑的金屬,具有強還原性,也能和其它氧化劑,如氯氣,硫反應。
3,與氯氣,硫反應
[練習] 寫出Na與CL2,S反應的化學方程式:
[提問]金屬鈉為何保存在煤油中?為何能保存在煤油中?
[學生討論回答]:鈉易與空氣中的O2,H2O反應,所以應將金屬鈉與空氣隔絕:因為鈉比煤油重且不與煤油反應,所以保存在煤油中。
三,鈉的存在和用途
[學生閱讀],指導學生閱讀課本,歸納出鈉的存在和主要用途。
[投影]. 1.存在:化合態(tài),如:NaCL,Na2SO4,Na2CO3等
2.用途: (1)過氧化鈉
( 2).制K-Na合金,做原子反應堆的導熱劑(鈉的導熱劑)
( 3).高壓鈉燈
(4).還原貴重金屬
思考題:金屬鈉比銅活潑,能否從硫酸銅溶液中置換單質(zhì)銅。
學生推測得 1,能 2,不能
[演示] 請一名學生操作:將一小塊金屬鈉投入硫酸銅溶液中,讓觀察實驗現(xiàn)象,推斷產(chǎn)物并寫出化學方程式。
2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2 +Na2SO4+H2↑
[作業(yè)] 課本第31頁 三,四,五。
高密一中 鄒希貞
第二節(jié) 鈉的化合物
教學目標
1、 知識目標
(1)、了解鈉的化合物的主要用途
(2)、掌握鈉的兩種氧化物及碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及其性質(zhì)之間的差異
(3)了解碳酸鈉和碳酸鈉的鑒別方法
2、 能力目標
(1)培養(yǎng)學生的觀察能力
(2)訓練學生用對比的方法認識事物和全面的分析事物的邏輯思維能力
(3)完善學習的實驗能力和創(chuàng)造思維能力
3、 德育目標
(1) 刺激學生的求知欲望和學習期望;培養(yǎng)學生認真細致和嚴謹求實的科學態(tài)度
(2) 通過我國化學家侯得榜對世界制堿工業(yè)、中國化學工業(yè)作出的巨大貢獻,對學生進行愛國主義教育。
教學重點: 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及其鑒別方法
教學難點:過氧化鈉與二氧化碳的反應
教學方法:引導探究教學法。
教學過程:
[引入] 展示盛在試劑瓶中Na2O和Na2O2樣品,請學生觀察并思考:它們是金屬鈉與氧氣在什么條件下化合生成的?寫出化學反應方程式,標明電子轉(zhuǎn)移的方向的數(shù)目。請兩位同學板演。
4Na +O2=2Na2O 2Na +O2點燃Na2O2
[過渡] Na2O和Na2O2都是鈉的含氧化合物這節(jié)我們學習——————
[板書] 第二節(jié) 鈉的化合物
一、 鈉的氧化物
[提問]:通過對鈉的氧化物觀察,你能認識鈉的氧化物的哪些物理性質(zhì)?請列表加以對比。
[投影]
化學式 Na2O Na2O2
顏色 白色 淡黃色
狀態(tài) 固態(tài) 固態(tài)
[追問] 對鈉的氧化物物理性質(zhì),還能了解它們的溶解性,根據(jù)你了解的Na2O的性質(zhì), Na2O在水中僅使溶解過程嗎?學生思考并回答:Na2O在水中不是簡單的溶解,而是與水發(fā)生了反應。并讓學生寫出化學方程式。
[板書] Na2O +H2O=2NaOH
[過度] Na2O與水發(fā)生化學反應,已經(jīng)屬于化學性質(zhì)。Na2O2是否能表現(xiàn)類似的性質(zhì)?
[演示][實驗2-5]把水注入盛有Na2O2固體的試管中,用帶火星的木條放在試管口,檢驗生成的氣體。并向試管中注入酚酞試劑。
[提問] 你觀察到什么現(xiàn)象?由此可推出反應產(chǎn)物是什么?
[學生問答] 產(chǎn)生使帶火星木條復燃的氣體-O2
無色溶液變?yōu)榧t色-有堿生成,推知為NaOH
. [板書] 2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2
[講解] Na2O2與水發(fā)生反應,生成NaOH和O2,請同學們分析反應的化學原理。并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,指出氧化劑
[板書]
2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2↑
[演示] 向品紅溶液中加入少量Na2O2
[思考] 這說明Na2O2具有什么樣的作用,為什么會有這種作用
[講解] Na2O2中-1價的氧元素具有強氧化性,所以能使品紅等有機色質(zhì)褪色,表現(xiàn)漂白性,可以來漂白織物,麥桿,羽毛等。
[演示] 請一位同學上講臺演示[實驗2-6],以說明Na2O2與水反應是一放熱反應。
[講解] Na2O與CO2反應生成Na2CO3
[板書] Na2O + CO2 = Na2CO3
[追問] Na2O2與CO2的反應情況是怎樣的呢?
根據(jù)Na2O2中氧元素的化合價特征及Na2O2與H2O反應的反應類型,講解Na2O2與CO2的反應
Na2O和Na2O2性質(zhì)對比
↑
化學式 Na2O Na2O2
顏色 白色 淡黃色 狀態(tài) 固態(tài) 固態(tài)
與水反應 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
與CO2反應 Na2O+CO2=Na2CO3 2 Na2O2+2CO2=2 Na2CO3 + O2
用途 漂白劑供氧劑
[過渡] 鈉的重要化合物還有碳酸鈉和碳酸氫鈉
[板書] 碳酸鈉和碳酸氫鈉
一物理性質(zhì)
[展示] 請學生觀察試劑瓶中的無水碳酸鈉,碳酸鈉,十水碳酸鈉晶體的顏色,狀態(tài)。檢驗它們是否溶于水:取碳酸鈉,碳酸氫鈉各少量,分別裝入試管中,加5-6毫升水,振蕩,觀察有什么現(xiàn)象。
[結(jié)論] 均溶于水。碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉。
[板書]
二化學性質(zhì)
[演示] [實驗2-7]在兩支試管中分別加入3ml稀鹽酸,將兩個各裝有0.3gNa2CO3或NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口,觀察現(xiàn)象。
[現(xiàn)象] 氣球均膨脹起來,盛NaHCO3的氣球膨脹的快,體積大。
[說明] NaHCO3與鹽酸反應比Na2CO3與鹽酸劇烈得多,并且生成氣體多。
[練習] 寫出上述反應的化學方程式并改寫成離子方程式。請兩個學生板演。
【學生觀察】表面皿中昨天放置的結(jié)晶碳酸鈉和試劑瓶里的結(jié)晶碳酸鈉有什么不同?這是什么現(xiàn)象?若加熱十水碳酸鈉,有什么現(xiàn)象?能寫出化學反應方程式嗎?
【板書】3、受熱分解
Na2CO3·10H2O====Na2CO3 + 10H2O
【教師引導】無水碳酸鈉能繼續(xù)分解嗎?
【演示】[實驗2-8] 把Na2CO3放在試管里,約占試管容積的1/6,往另一支試管里倒入澄清的石灰水,然后加熱。觀察現(xiàn)象,換上一支放入同樣NaHCO3的試管,加熱。觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象:Na2CO3受熱沒有變化;
NaHCO3受熱時,試管口內(nèi)壁有細小無色液滴,澄清石灰水變渾濁。
【板書】2NaHCO3===Na2CO3 + CO2↑+ H2O
結(jié)論:熱穩(wěn)定性 Na2CO3>NaHCO3
可利用上述的反應來鑒別Na2CO3和NaHCO3。
【介紹生活常識】發(fā)酵粉;面堿、小蘇打的日常生活中的應用?偨Y(jié)碳酸鈉、碳酸氫鈉的用途。
引導學生思考、討論,在不斷完善的過程中完成填寫下表:
化學名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉
化學組成
(化學式) 無水物 結(jié)晶水合物 NaHCO3
Na2CO3 Na2CO3·10H2O
俗稱 純堿、蘇打 小蘇打
晶體顏色 無水物 結(jié)晶水合物 白色晶體
白色粉末 無色晶體
溶解性(水中) 大 較大
與鹽酸反應 Na2CO3 + 2HCl=2NaCl + CO2↑+ H2O NaHCO3 + HCl=NaCl + CO2↑+ H2O
熱穩(wěn)定性 受熱不分解 2NaHCO3==== Na2CO3 + CO2↑+ H2O
[閱讀]
通過我國化學家侯德榜對世界制堿工業(yè)和我國化學工業(yè)做出的巨大貢獻,激勵學生為建設(shè)好自己的祖國發(fā)憤讀書。
【探索性研究】某未知溶液中加入鹽酸產(chǎn)生無色無味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體,該溶液中一定
⑴可能含CO32-離子;
⑵可能含HCO3-離子;
⑶同時含CO32- HCO3離子。
到底是哪種情況呢?請同學們課后設(shè)計實驗,到實驗室通過實驗證明。
【作業(yè)】三、四。
高密一中 鄒希貞
第三節(jié) 堿金屬元素
第 一 課 時
教學目標:
1.知識目標:使學生了解堿金屬的性質(zhì)、化學性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu),并能運用原子結(jié) 構(gòu)的初步知識來了解它們在性質(zhì)上的差異極其遞變規(guī)律。
2.能力目標:培養(yǎng)和發(fā)展學生的自學能力、觀察能力和創(chuàng)新能力。
3.德育目標:培養(yǎng)學生的辨證唯物主義觀點,對學生進行科學態(tài)度和科學方 法的教育。
教學重點:堿金屬元素的性質(zhì),以及跟原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
教學難點:科學方法模式的訓練,堿金屬的化學性質(zhì)。
教學方法:啟發(fā)式教法。
教學用品:
1. 學生用品(兩人一組):金屬鉀、濾紙、小刀、石棉網(wǎng)、酒精燈、鐵架臺(帶鐵圈)、火柴、鑷子。
2. 教師用品:除學生實驗用品外。
3. 還需要蒸餾水、酚酞溶液、錐型瓶、玻璃片、投影儀、投影片。
教學過程:
[提問] 堿金屬元素包括哪幾種元素?
[板書] 鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)。
由于它們的氫氧化物都是易溶于水的強堿,故有堿金屬元素之稱。
[引入] 這些元素之間存在著某種內(nèi)在聯(lián)系,這種內(nèi)在聯(lián)系是什么呢?下面我們將從它們的結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)等方面進行探討。由于鈁是放射性元素,暫時不討論。
[板書] 第三節(jié) 堿金屬元素
1、 堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)和堿金屬的性質(zhì)。
(一)、堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)
[投影](表2-2堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu))
[討論] 分析表2-2堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu),可發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?(前后四人為一組,展開討論)。
[板書] (學生小結(jié))
1.相同點:外電子層上都只有1個電子。
2.遞變規(guī)律:從鋰到銫核電荷數(shù)增大,電子層數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸增大。
[講述]堿金屬元素在原子結(jié)構(gòu)上有一定的相似性及遞變規(guī)律。我們知道,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),因此,我們可以推測堿金屬在性質(zhì)上也存在相似性和遞變規(guī)律。下面,我們先研究它們的物理性質(zhì),請同學們先閱讀教材表2-1及其有關(guān)的內(nèi)容,然后進行以下討論。
[討論] 堿金屬的主要物理性質(zhì)有那些相似性及遞變規(guī)律?
[板書] (二)、堿金屬的物理性質(zhì)
[投影] (學生小結(jié))
堿金屬的物理性質(zhì):
1.相似性:(1)銀白色(銫略帶金色) (2)硬度小 (3)密度小
(4)熔點低 (5)導熱導電
2.遞變性:從鋰到銫
(1)、密度呈增大趨勢
(2)、熔點、沸點逐漸降低。
[講述] 一般的說隨著原子序數(shù)的增加,單質(zhì)的密度增大。但從Na到K出現(xiàn)了“反!爆F(xiàn)象,根據(jù)密度公式,Na到K的相對原子量增大所起的作用小于原子體積增大所起的作用,因此鉀的密度比鈉的密度小。
通過上面的討論可以得知,堿金屬的主要物理性質(zhì)跟結(jié)構(gòu)一樣存在著一定的相似性及其遞變性。那么在化學性質(zhì)上是不是也存在著一定的相似性和遞變性呢?
[討論] 根據(jù)堿金屬的原子結(jié)構(gòu),推測堿金屬的化學性質(zhì)的相似性和遞變性。
[學生小結(jié)] 堿金屬元素的外電子層上都只有一個電子,因此可以推測它們都與鈉相似,都能與氧氣等非金屬以及水等起反應。但由于從鋰到銫核電荷數(shù)增大,電子層數(shù)增多,所以它們在化學性質(zhì)上也有一定的差異。也存在著遞變規(guī)律。
[板書](三)堿金屬的化學性質(zhì)
1。堿金屬與非金屬的反應
[講述]同學們的推測是否正確,還需要通過實驗進行論證。
[學生實驗] 用鑷子取一小塊鉀,擦干表面的煤油后,放在石棉網(wǎng)上加熱,觀察發(fā) 生的現(xiàn)象。
[提問]觀察到哪些現(xiàn)象?比較與鈉的在空氣中燃燒的現(xiàn)象有什么差異?
(學生回答)鉀熔化成小球,劇烈燃燒,鉀比鈉在空氣中燃燒更劇烈。
[提問]從上述現(xiàn)象比較鈉與鉀的失電子的能力和金屬性。
(學生回答)鉀比鈉更易失去電子,金屬性更強。
[講述]鉀燃燒后生成的是比過氧化鉀更復雜的氧化物,由于大綱和教材不要求,我們就不討論了,有興趣的同學可以在課后查閱有關(guān)的資料進行學習。下面我們觀察鉀與水是如何進行反應的
[板書]2、堿金屬與水的反應
[演示實驗]教材[實驗2-10]
[提問]在上述實驗中能夠觀察到什么實驗現(xiàn)象?
(學生回答)鉀塊浮在水面上,熔化成光亮的小球,在水面上迅速游動,發(fā)出嘶嘶聲,溶液變紅。
[提問]鉀與鈉分別與水反應何者更強烈?
(學生回答)鉀更劇烈。
[提問]根據(jù)上述實驗現(xiàn)象可得出什么結(jié)論?
(學生回答)鉀密度比水小,熔點較低,與水反應是放熱反應,生成物中一種是氫氣,另一種是氫氧化鉀。
[課堂練習] 寫出鉀與水反應的化學方程式,并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
[學生板書] 2K +2H2O === 2KOH + H2↑
[提問] 根據(jù)上述實驗事實,比較鉀與鈉的失電子能力和金屬性強弱順序。
(學生回答)鉀比鈉易失去電子,金屬性更強。
[討論]閱讀教材中堿金屬反應的有關(guān)內(nèi)容,結(jié)合上述兩個實驗,總結(jié)堿金屬性質(zhì)的有關(guān)的規(guī)律。
(學生小結(jié)):
[投影] 堿金屬的化學性質(zhì)
相似性:1、都能與氧氣等非金屬反應
4Li +O2 ====2Li2O
2Na + S===Na2S
2、都能與水反應,生成氫氧化物和氫氣
3、均為強還原劑:M - e- ===M+
從鋰到銫遞變規(guī)律:
1、 與氧氣反應越來越劇烈。
2、 與水反應越來越劇烈。
3、 金屬性逐漸增強。
[敘述] 從上面的實驗及大量事實證明,同學們前面根據(jù)原子結(jié)構(gòu)所作的推論是合理的,也是正確的,今后我們在學習中要學會這種方法。由于堿金屬的化學性質(zhì)都非;顫。因此,它們在自然界中都以化合態(tài)存在,堿金屬的單質(zhì)都由人工制得。實驗室保存堿金屬時,都要密封保存,以隔絕空氣,如把K、Na保存在煤油中。Li因密度小于煤油,而應存放在石蠟中。
[投影] 鞏固練習
1、 下列敘述正確的是( )。
(A) 鋰可以保存在煤油中
(B) 鉀在空氣中燃燒生成過氧化鉀
(C) 從鋰到銫其密度逐漸增大
(D) 從鋰到銫其熔、沸點逐漸降低
2、 堿金屬在與氧氣、氯氣以及水的反應中有什么共同點?
4、 堿金屬在與鹽溶液反應時有什么共同點?
[小結(jié)]
堿金屬(M):Li Na K Rb Cs
⑴原子半徑
⑵失e-能力
⑶金屬性
⑷單質(zhì)還原性
⑸MOH堿性
⑹M與H2O反應
⑺M與O2反應
⑻M+的氧化性
⑼熔點、沸點
⑽硬度
⑾密度
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。
[作業(yè)]
P40:三、四