金屬鈉的性質(zhì)及應(yīng)用

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
專(zhuān)題二:第二單元 鈉鎂及其化合物
金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用
(精彩教案)

課時(shí)安排:1課時(shí)
目標(biāo):
1、知識(shí)技能目標(biāo):了解鈉的物理性質(zhì),初步掌握鈉的化學(xué)性質(zhì),認(rèn)識(shí)鈉是一種很活潑的金屬。
2、能力方法目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,觀察描述能力和思維能力。
3、情感態(tài)度目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)的科學(xué)態(tài)度和對(duì)學(xué)科實(shí)驗(yàn)的興趣,培養(yǎng)與人合作的精神。
重難點(diǎn)
重點(diǎn):通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)鈉的化學(xué)性質(zhì)。
難點(diǎn):對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析,促進(jìn)學(xué)生探究學(xué)習(xí)。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:
學(xué)生實(shí)驗(yàn)用品:小燒杯、玻璃片、濾紙、鑷子、酚酞、蒸餾水、鈉、硫酸銅溶液。
教師演示用品:小燒杯、玻璃片、濾紙、酚酞、硫酸銅溶液、鑷子、蒸餾水、鈉、1瓶氯氣、酒精燈、鐵架臺(tái)(鐵圈、鐵夾)、石棉網(wǎng)、燃燒管。
多媒體課件
教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)法、問(wèn)題探究法、講解法
教學(xué)過(guò)程:
【引入】人們常說(shuō),水能滅火,水火不相容。下面我們做一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn):請(qǐng)一個(gè)同學(xué)上來(lái)到講臺(tái)上用玻璃棒蘸取水點(diǎn)燃酒精燈。
【教師引導(dǎo)】在剛才的小魔術(shù)中奇妙現(xiàn)象產(chǎn)生的原因就是金屬鈉引起的。金屬鈉具有哪些性質(zhì)和用途,這就是我們本節(jié)課所要研究的重點(diǎn)。
【板書(shū)】金屬鈉的性質(zhì)和應(yīng)用(課題)
【敘述】同學(xué)們,我們要研究一種物質(zhì),需要從以下幾個(gè)方面研究:
物質(zhì)的物理性質(zhì) 物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì) 制備方法 用途(保存方法)

【實(shí)驗(yàn)探究】 出示金屬鈉保存在煤油中的樣品
(學(xué)生觀察現(xiàn)象,得出結(jié)論:鈉的密度大于煤油的密度且鈉與煤油不反應(yīng))
【實(shí)驗(yàn)探究1】用鑷子取一小塊金屬鈉,并用濾紙吸干表面的煤油,用小刀切去一端的表層,觀察表面的顏色;將其放置在空氣中,觀察表面顏色的變化。(一個(gè)同學(xué)上講臺(tái)做,一個(gè)同學(xué)觀察并說(shuō)出現(xiàn)象,以及能得到哪些結(jié)論?)
【結(jié)論】鈉質(zhì)軟,銀白色。
放置在空氣中后表面會(huì)變暗(鈉在空氣中表面為什么會(huì)變暗呢?)
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生思考、交流與討論。
【師生歸納】常溫下,鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成白色的氧化鈉(Na2O)覆蓋在銀白色的鈉表面,使金屬失去光澤,看起來(lái)變暗。(讓學(xué)生寫(xiě)出方程式:4Na+O2===2Na2O)
【教師設(shè)問(wèn)】鈉在常溫下跟氧氣生成氧化鈉,那么在加熱或者點(diǎn)燃的條件下又如何呢?
【實(shí)驗(yàn)探究2】將一小塊金屬鈉放在一支硬質(zhì)玻璃管中,用酒精燈對(duì)其加熱,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
【現(xiàn)象】鈉熔化成銀白色小球,劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,生成淡黃色固體
【歸納】淡黃色固體為過(guò)氧化鈉(Na2O2),過(guò)氧化鈉是重要的化工原料。(讓學(xué)生寫(xiě)出方程式 2Na+O2 點(diǎn)燃 Na2O2)
【問(wèn)題探究2】氧化鈉能否變成過(guò)氧化鈉呢?
【結(jié)論】能。氧化鈉可以被繼續(xù)氧化,生成過(guò)氧化鈉。(讓學(xué)生寫(xiě):2Na2O+O2 ===2Na2O2)
【設(shè)問(wèn)】鈉與非金屬單質(zhì)氧氣能發(fā)生反應(yīng),那鈉能跟其他非金屬單質(zhì)反應(yīng)嗎?
【實(shí)驗(yàn)探究3】將一小塊金屬鈉放置在石棉網(wǎng)上,對(duì)其加熱至熔化,迅速將一瓶氯氣倒扣在鈉上,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
【現(xiàn)象】冒白煙(讓學(xué)生寫(xiě)出方程式2Na+Cl2點(diǎn)燃2NaCl)
【結(jié)論】通過(guò)以上的探究,鈉不但能跟氧氣、氯氣等反應(yīng),還能跟很多非金屬單質(zhì)反應(yīng),比如硫(S)、溴(Br2)、碘〔I2〕等分別生成:硫化鈉(Na2S)、溴化鈉(NaBr)、碘化鈉(NaI)等。
【引入】鈉除了能跟非金屬反應(yīng)外,還能和什么樣的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)呢?
【實(shí)驗(yàn)探究4】(分組實(shí)驗(yàn))向一只盛有水的大燒杯中滴加幾滴酚酞試液,然后將一小塊金屬鈉投入燒杯中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(注意:學(xué)生討論現(xiàn)象,教師歸納)
浮 鈉浮在水面上小于水的密度,0.97g/cm3
熔 鈉熔化成銀白色的小球
反應(yīng)放熱 ,熔點(diǎn)低,97.81℃

游 小球在水面到處游動(dòng)
有氣體產(chǎn)生

響 水面上有嘶嘶的聲音
有氣體產(chǎn)生

紅 燒杯中的溶液變紅
有堿生成,NaOH

(引導(dǎo)學(xué)生從元素化合價(jià)變化的角度分析反應(yīng)產(chǎn)物有氫氣)【問(wèn)題探究3】鈉為什么要保存在煤油當(dāng)中?
【討論歸納】鈉保存在煤油中是為了防止鈉與氧氣、水等物質(zhì)接觸而發(fā)生反應(yīng)。所以必須用煤油覆蓋住以隔絕空氣。
【問(wèn)題探究4】為什么取用鈉時(shí)要用鑷子呢?
【討論歸納】鈉對(duì)皮膚有很強(qiáng)的腐蝕性(皮膚表面有水),所以不能用手拿
【問(wèn)題探究5】在取用鈉時(shí),多余的鈉能否放回煤油中呢?
【討論歸納】對(duì)塊狀或粒狀固體取用后可以放回原試劑瓶中,但對(duì)于粉末狀或者溶液等則不能放回原試劑瓶中,金屬鈉必須放回煤油中。
【問(wèn)題探究6】我國(guó)在西漢時(shí)期,就掌握了濕法煉銅技術(shù),其原理就是用鐵與硫酸銅反應(yīng)置換出銅;顫娊饘倌軌虬巡换顫娊饘?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)。如果金屬鈉與硫酸銅溶液作用結(jié)果會(huì)如何呢?請(qǐng)你預(yù)測(cè),并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究5】向一只盛有CuSO4的大燒杯中加入一小塊金屬鈉,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【現(xiàn)象】生成無(wú)色氣體和藍(lán)色沉淀:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2
【動(dòng)畫(huà)演示】微觀角度解釋
【討論歸納】常溫下能與水反應(yīng)的活潑金屬與鹽溶液反應(yīng)時(shí)應(yīng)先考慮金屬與水的反應(yīng)。但活潑金屬與無(wú)水的鹽在熔化狀態(tài)下可以發(fā)生置換反應(yīng)。如工業(yè)上制鈦。方程式為:
TiCl4+4Na 700-800°C Ti+4NaCl
【總結(jié)】鈉很活潑既能跟非金屬反應(yīng),也能跟水等反應(yīng)。但鈉如何制取呢?
【敘述】19世紀(jì)初,科學(xué)家戴維解開(kāi)了這個(gè)謎團(tuán)。在實(shí)驗(yàn)室中首先制得了金屬鈉。也就是電解熔融的氯化鈉。方程式為:2NaCl 點(diǎn)燃 2Na+Cl2
【敘述】以上討論了鈉的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、保存方法以及制法。那么金屬鈉有哪些用途呢?
用途原理
制Na2O2和O2反應(yīng)
核反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑Na、K合金為液體且導(dǎo)熱性能好
高壓鈉燈黃光射程遠(yuǎn),透霧力強(qiáng)
冶煉某些貴金屬鈉有強(qiáng)還原性
【敘述】這節(jié)課我們跟大家一起討論了鈉的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、保存方法、制取方法和用途。總結(jié)如下:

1.物理性質(zhì):
色狀銀白色固體
熔點(diǎn)低
硬度小,質(zhì)軟
密度小于水而大于煤油
導(dǎo)電性電和熱的良導(dǎo)體
2.化學(xué)性質(zhì):
反應(yīng)化學(xué)方程式
與氧氣:4Na+O2===2Na2O 2Na+O2 點(diǎn)燃Na2O2
與氯氣 2Na+ Cl2 點(diǎn)燃 2NaCl

與水: 2Na + 2H2O=2NaOH+ H2

與CuSO4溶液2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2

【課堂小結(jié)】
從以上探究中知道鈉很活潑,它的結(jié)構(gòu)是

結(jié)構(gòu) 2 8 1
【例題鞏固】
1.下列液體可以用來(lái)保存金屬鈉的是 ( )
A.水 B.濃NaOH溶液 C.煤油 D.CCl4(d>1g/cm3)
2.鈉與水反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象與鈉的下列性質(zhì)無(wú)關(guān)的是 ( )
A.鈉的熔點(diǎn)低 B.鈉的密度小 C.鈉的硬度小 D.鈉有強(qiáng)還原性
3.下列關(guān)于金屬鈉的敘述,錯(cuò)誤的是 ( )
A.很軟,具有銀白色光澤 B.是電和熱的良導(dǎo)體
C.比水輕,比煤油重,熔點(diǎn)低于100℃ D.和FeCl3溶液反應(yīng)可以置換出單質(zhì)鐵
4.將一小塊金屬鈉投入氯化鐵溶液中的化學(xué)反應(yīng)方程式為
5.金屬鈉著火時(shí),能用來(lái)滅火的是( )
A.水 B.濕抹布蓋滅 C.干沙 D.泡沫滅火劑


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