3.2 金属钠及钠的化合物 教学设计-2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

3.2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 一、教材分析 本节是高中化学苏教版（2019）必修第一册第三单元的重要内容，是金属元素化合物知识的典型代表。教材以金属钠为核心，先介绍钠的物理性质和化学性质（与氧气、水的反应），再讲解钠的重要化合物如氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的性质、用途及相互转化，最后涉及钠的化合物的鉴别方法。学好本节能帮助学生建立金属元素化合物的学习模型，掌握研究物质性质的一般方法，为后续学习其他金属元素奠定基础，认识钠及其化合物在生活生产中的应用价值。 二、学情分析 高一学生已学过物质的分类、氧化还原反应等知识，对金属的通性有初步了解，但对钠这种活泼金属的特殊性认识不足。学生易混淆钠与水反应的实验现象及原理，对过氧化钠的漂白性、碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异理解困难。在实验操作中，对钠的取用和保存规范（如用滤纸吸干煤油）掌握不熟练，观察实验现象时难以全面捕捉细节。教学需结合实验演示和对比分析，引导学生通过观察、归纳掌握钠及其化合物的性质，强化实验操作规范。 三、核心素养 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察钠及钠的化合物的物理性质和反应现象，从微观角度理解钠的活泼性、过氧化钠的氧化性等与微粒结构的关系。 2.证据推理与模型认知：根据实验现象推理物质性质，建立金属元素化合物的学习模型（如“单质—氧化物—氢氧化物—盐”转化链），运用模型分析物质转化关系 3.科学探究与创新意识：通过钠的性质实验探究，体验科学探究过程，培养实验操作、现象观察和分析能力，树立实验安全意识。 4.科学态度与社会责任：认识钠及其化合物在生活生产中的应用，了解其使用注意事项，体会化学物质的实用价值，培养严谨的科学态度。 四、教学重难点 教学重难点：钠的化学性质（与氧气、水的反应）；过氧化钠的性质（与水、二氧化碳的反应）；碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异及相互转化；钠及其化合物的实验操作规范。 五、课时安排 1课时 六、教学过程 （一）导入 【教师活动】：展示生活中常见的钠的化合物图片，如发酵粉（含碳酸氢钠）、食用纯碱（碳酸钠）、84消毒液（含次氯酸钠）等，提问：“这些物质在生活中用途广泛，你们知道它们的主要成分与哪种金属元素相关吗？”在学生猜测后，教师拿出保存在煤油中的金属钠样品，说：“它们都与钠元素有关，今天我们就来学习金属钠及钠的化合物的性质和用途。” 【学生活动】：观察图片并结合生活经验思考，对保存在煤油中的钠产生好奇，通过讨论明确本节课学习主题。 【设计意图】：通过生活实例引发学生兴趣，借助钠的特殊保存方式激发探究欲，自然导入新课学习。 （二）新课讲授 师：我们先来认识金属钠这种物质，从它的外观和保存方式入手了解物理性质，这是认识其化学性质的基础。 金属钠的物理性质 【教师活动】：展示保存在煤油中的钠，引导学生观察钠沉在煤油底部，说明钠的密度比煤油大。用镊子取出一小块钠，放在滤纸上吸干表面煤油，让学生观察钠的颜色和状态——银白色金属光泽，质地柔软。用小刀切割钠，展示切面的银白色及很快变暗的现象，说明钠易被氧化。讲解钠的其他物理性质：熔点低（约97.8℃），导热性和导电性良好。强调钠的保存原因：钠非常活泼，易与空气中的氧气和水反应，所以必须保存在煤油中隔绝空气和水；取用钠时需用镊子，不能用手直接接触，防止灼伤。结合钠的导电性，举例说明钠可用于制造高压钠灯，发出的黄光透雾能力强。 【学生活动】：观察钠的保存状态、颜色、质地，记录钠的物理性质特点。学习钠的取用和保存规范，理解保存方式与性质的关系，联系生活实例了解钠的用途。 【设计意图】：通过直观观察和操作演示，让学生掌握钠的物理性质及保存方法，建立性质决定保存方式的认知，强化实验安全意识。 师：了解了钠的物理性质，接下来探究它的化学性质。钠是一种非常活泼的金属，最突出的化学性质是易与氧气、水等物质发生反应。 金属钠的化学性质 【教师活动】：演示钠与氧气的反应。取一小块钠放在坩埚中，用酒精灯加热，引导学生观察：钠先熔化成银白色小球，随后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体（过氧化钠，）。讲解常温下钠与氧气反应生成白色的氧化钠（4Na+=2），加热时生成淡黄色的过氧化钠（），说明反应条件不同产物不同。 接着演示钠与水的反应。在烧杯中加入适量水，滴入几滴酚酞溶液，将吸干煤油的钠放入水中。引导学生观察现象：钠浮在水面（密度比水小），迅速熔化成小球（熔点低，反应放热），四处游动（反应生成气体），发出“嘶嘶”声（气体与水摩擦），溶液变红（生成碱性物质）。讲解反应原理：钠与水反应生成氢氧化钠和氢气（2Na+2O=2NaOH+↑），强调该反应剧烈放热，若钠的量较多可能爆炸，实验中需控制钠的用量。分析反应中的氧化还原关系：钠作还原剂，被氧化为钠离子，水中的氢元素被还原为氢气。 【学生活动】：观察钠与氧气、水反应的实验现象，记录关键细节（如火焰颜色、产物状态、溶液颜色变化）。分析现象与性质的关系，书写反应方程式，理解反应中的能量变化和氧化还原关系，讨论实验中控制钠用量的原因。 【设计意图】：通过实验演示让学生直观感受钠的活泼性，结合现象分析反应原理，培养观察能力和逻辑推理能力，强化实验安全认知。 师：钠在不同条件下生成的氧化物性质不同，氧化钠是碱性氧化物，而过氧化钠有更特殊的性质，我们重点学习过氧化钠的性质。 钠的氧化物 【教师活动】：展示氧化钠（白色固体）和过氧化钠（淡黄色固体）样品，从颜色上区分两者。讲解氧化钠与水反应生成氢氧化钠（+O=2NaOH），与二氧化碳反应生成碳酸钠（+CO₂=），符合碱性氧化物的通性。 演示过氧化钠与水的反应：取少量过氧化钠放入试管，加入适量水，立即用带火星的木条检验生成的气体（木条复燃，说明有氧气），滴入酚酞溶液（溶液先变红后褪色）。讲解反应方程式：2+2O=4NaOH+↑，说明过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，生成的氢氧化钠使溶液变红，过氧化钠的强氧化性使溶液褪色（漂白性）。 演示过氧化钠与二氧化碳的反应：在盛有过氧化钠的试管中通入二氧化碳，用带火星的木条检验生成的气体（木条复燃），讲解反应生成碳酸钠和氧气（2+2CO₂=2+↑），说明该反应可用于呼吸面具中供氧。强调过氧化钠的氧化性，它可作漂白剂和供氧剂，但接触水或二氧化碳时需注意安全。 【学生活动】：观察样品颜色和实验现象，对比氧化钠与过氧化钠的性质差异。分析过氧化钠与水反应中溶液褪色的原因，理解其漂白性和氧化性，记忆反应方程式，讨论过氧化钠在呼吸面具中的应用原理。 【设计意图】：通过对比实验和现象分析，让学生掌握过氧化钠的特殊性质，理解其与氧化钠的区别，认识其实际应用价值，培养对比学习的能力。 师：钠的重要化合物还包括碳酸钠和碳酸氢钠，它们在生活中应用广泛，我们来探究两者的性质差异及转化关系。 碳酸钠与碳酸氢钠 【教师活动】：展示碳酸钠（白色粉末）和碳酸氢钠（白色细小晶体）样品，介绍俗称（碳酸钠俗称纯碱、苏打，碳酸氢钠俗称小苏打）。演示两者的溶解性实验：取等质量的碳酸钠和碳酸氢钠，分别加入等体积水，振荡，观察到碳酸钠溶解更多，说明碳酸钠溶解性比碳酸氢钠强。 演示与酸反应：取等质量的碳酸钠和碳酸氢钠，分别加入等浓度盐酸，观察到碳酸氢钠反应更剧烈，产生气泡更快。讲解反应方程式：+2HCl=2NaCl+O+CO₂↑；NaHCO₃+HCl=NaCl+O=+CO₂↑，说明碳酸氢钠与酸反应更剧烈。 演示热稳定性实验：将碳酸钠和碳酸氢钠分别放入试管加热，碳酸氢钠试管口的澄清石灰水变浑浊，碳酸钠无明显现象。讲解碳酸氢钠受热易分解，碳酸钠受热不分解，这是鉴别两者的常用方法。 讲解两者的转化关系：碳酸氢钠加热可转化为碳酸钠；碳酸钠溶液中通入二氧化碳可生成碳酸氢钠（+CO₂+O==2NaHCO₃）。介绍用途：碳酸钠用于玻璃、造纸工业；碳酸氢钠用于发酵粉、治疗胃酸过多。 【学生活动】：观察样品外观和实验现象，对比溶解性、与酸反应速率、热稳定性的差异。理解转化关系，记忆反应方程式，联系生活实例了解用途，讨论如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。 【设计意图】：通过系列对比实验，让学生掌握碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异及转化方法，学会物质鉴别的思路，认识其在生活生产中的应用，培养实验分析和归纳能力。 七、课堂小结 1.钠是银白色、质软的活泼金属，保存在煤油中，与氧气反应常温生成氧化钠、加热生成过氧化钠，与水反应生成氢氧化钠和氢气。 2.过氧化钠是淡黄色固体，与水、二氧化碳反应生成氧气，具有漂白性和氧化性，可作供氧剂和漂白剂。 3.碳酸钠与碳酸氢钠均为钠盐，碳酸钠溶解性强、热稳定性好，碳酸氢钠与酸反应更剧烈、受热易分解，二者可相互转化。 4.钠及其化合物在生活生产中应用广泛，需注意实验操作和使用安全。 八、课堂作业 1．下列可以大量共存且溶液无色的离子组是 A．、、、 B． 、、、 C．、、Ca2+、 D．、、、 2．某溶液只含有、、、四种离子，已知前三种离子的个数比为3∶2∶1，则溶液中和的离子个数比为 A．1∶1 B．2∶3 C．3∶4 D．5∶2 3．下列有关钠的叙述中，错误的是 A．钠燃烧时发出黄色火焰，钠应保存在石蜡油或煤油中 B．钠的活泼性强于铜，因此钠可从溶液中置换出铜 C．在坩埚中加热钠，可观察到钠先融化，之后发出黄色火焰，生成淡黄色固体 D．钠的化学性质非常活泼，钠元素在自然界中只以化合态存在 4．Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料。下列说法中正确的是 A．碳酸钠俗名小苏打，碳酸氢钠俗名纯碱 B．同浓度的两溶液pH：Na2CO3<NaHCO3 C．热稳定性：Na2CO3<NaHCO3 D．分别向两溶液中滴加氢氧化钡溶液，均能产生白色沉淀 参考答案及解析： 1．A 【详解】A．四种离子相互不反应，能大量共存且溶液无色，A符合题意； B．Mg2+和OH-不能共存，会生成Mg(OH)2白色沉淀，B不符合题意； C．钙离子和碳酸根离子生成碳酸钙沉淀，不共存，C不符合题意； D．均能大量共存但溶液呈紫色，D不符合题意； 故选A。 2．A 【详解】因溶液不显电性，阳离子带的正电荷总数等于阴离子带的负电荷总数；、、三种离子的个数比为3∶2∶1，假定，，三种离子的个数分别是3、2、1，设的离子个数为x，则有，则，则和的离子个数比为，A项正确。 3．B 【详解】A．钠是活泼的金属，极易被氧化，燃烧时发出黄色火焰，保存在石蜡油或煤油中，A正确； B．钠先与水反应生成NaOH，NaOH再与氯化铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀，不会置换出铜，B错误； C．加热时钠燃烧生成过氧化钠，钠的熔点较低，则钠受热后先熔化，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰，产物为淡黄色固体，C正确； D．钠的化学性质非常活泼，很容易和空气中氧气等物质反应，钠元素在自然界中只以化合态存在，D正确； 故选B。 4．D 【详解】A．碳酸钠俗名纯碱，碳酸氢钠俗名小苏打，故A错误； B．同浓度的两溶液pH，碳酸钠水解程度更大，碱性更强，pH更大，故B错误； C．Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热易分解，所以热稳定性Na2CO3强于NaHCO3，故C错误； D．分别向两溶液中滴加氢氧化钡溶液，均能产生白色碳酸钡沉淀，故D正确； 故本题选D。 学科网（北京）股份有限公司 $