高中化學(xué)鈉的化合物教案

2021-06-10 教案

　　本節(jié)介紹過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉。對于過氧化鈉，重點介紹它與水的反應(yīng)以及與二氧化碳的反應(yīng)。同時，還簡單介紹了過氧化鈉的用途。

　　對于碳酸鈉和碳酸氫鈉，重點介紹它們與鹽酸的反應(yīng)，以及它們的熱穩(wěn)定性。同時，通過對它們的熱穩(wěn)定性不同的介紹，使學(xué)生進一步了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法。

　　在教學(xué)中，充分利用演示實驗，通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，引導(dǎo)學(xué)生共同得出有關(guān)結(jié)論。對于碳酸鈉和碳酸氫鈉的教學(xué)，采用對比的方法，使學(xué)生在比較中學(xué)習(xí)，有利于他們對所學(xué)知識留下深刻的印象，有利于他們理解、記憶知識，也有利于他們掌握正確的學(xué)習(xí)方法。充分利用教材中的“討論”及家庭小實驗，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識解決一些簡單的化學(xué)問題，提高學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力。

　　●教學(xué)目標

　　1.使學(xué)生了解鈉的重要化合物的性質(zhì)和用途。

　　2.通過碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性實驗，使學(xué)生了解鑒別它們的方法。

　　3.通過氧化鈉和過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握對比的學(xué)習(xí)方法。

　　●教學(xué)重點

　　1.Na2O2的性質(zhì)。

　　2.碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及其鑒別方法。

　　●教學(xué)難點

　　過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)

　　●教學(xué)方法

　　1.運用對比的方法學(xué)習(xí)氧化鈉和過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及有關(guān)知識。

　　2.通過實驗演示驗證過氧化鈉、碳酸鈉及碳酸氫鈉的重要性質(zhì)。

　　●課時安排

　　一課時

　　●教學(xué)用具

　　投影儀

　　小試管、大試管、小燒杯、脫脂棉、膠頭滴管、酒精燈、火柴、彩色氣球、鐵架臺、鑷子、帶導(dǎo)管的塞子(雙孔和單孔)

　　Na2O2、NaHCO3、Na2CO3固體；NaHCO3、BaCl2溶液、稀鹽酸、石灰水、水、酚酞試劑。

　　●教學(xué)過程

　　［導(dǎo)入］實驗室鈉著火時，用泡末滅火器可以滅火嗎？

　�。凵菘梢浴�

　�。蹘煟蒎e！這樣不僅會滅火，反而會燒得更旺，不信？我就用水和CO2來點火給大家看。

　　［演示實驗2—6］用棉花包住約0.2 g Na2O2粉末，放在石棉網(wǎng)上，在棉花上滴加幾滴水。

　�。凵萦^察記錄現(xiàn)象：棉花燃燒起來。

　�。垩a充演示］在一個盛有少量碳酸鈉固體的小燒杯中加入稀鹽酸，并用鑷子夾取蘸有過氧化鈉粉末的脫脂棉伸入燒杯上部。

　　［學(xué)生活動］觀察記錄現(xiàn)象：脫脂棉劇烈燃燒。并驚訝：水和二氧化碳真能點火！

　�。蹘煟菝藁ㄈ紵媸撬投趸紝⑵潼c著的嗎？不是，這一切都和鈉的一種重要化合物過氧化鈉的性質(zhì)有關(guān)，本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)幾種鈉的重要化合物。

　�。郯鍟莸诙�(jié) 鈉的化合物

　　［師］鈉的化學(xué)性質(zhì)活潑，其化合物的種類也多，用途也廣。初中我們已學(xué)過氯化鈉和氫氧化鈉，本節(jié)課主要學(xué)習(xí)和討論過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。首先讓我們來認識過氧化鈉。

　　［板書］一、過氧化鈉(Na2O2)

　�。蹖嵨镎故荆莘旁跓o色試劑瓶中的過氧化鈉

　�。蹖W(xué)生活動］觀察過氧化鈉的顏色和狀態(tài)：淡黃色的固體粉末。

　�。蹘煟萦蓜偛诺膶嶒炍覀兛芍�，過氧化鈉可與水和二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，那么，它們反應(yīng)后的生成物是什么呢？

　　讓我們通過實驗來進行分析。

　�。垩菔緦嶒�2—5］把水滴入盛有Na2O2的試管中，用帶火星的木條伸入管口檢驗。

　�。蹎枺葸^氧化鈉與水劇烈反應(yīng)生成氣體，該氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，這說明有什么生成？

　�。凵萦醒鯕馍伞�

　�。蹎枺莘磻�(yīng)得到的溶液是什么呢？讓我們用酚酞溶液來檢驗一下。

　�。垩a充實驗］在上述Na2O2和水反應(yīng)的試管中，滴入酚酞，溶液變紅。

　　［學(xué)生活動］生成了堿性物質(zhì)——氫氧化鈉。

　�。蹘煟輰�！請大家寫出該反應(yīng)的方程式。

　�。凵菥毩�(xí)書寫過氧化鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并由一名學(xué)生板演于［板書］一的下面：2Na2O2＋2H2O====4NaOH＋O2↑

　�。蹘煟葸^氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)時也生成了氧氣，從而支持了脫脂棉的燃燒，同時生成碳酸鈉。

　�。蹖W(xué)生活動］根據(jù)教師的解釋和提示，練習(xí)書寫過氧化鈉與二氧化碳的化學(xué)方程式，由一名學(xué)生板演于過氧化鈉與水反應(yīng)的方程式之后。

　　2Na2O2＋2CO2====2Na2CO3＋O2

　�。墼O(shè)疑］盡管過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)均生成了氧氣，可我們并沒有將其點燃，那么為什么脫脂棉就能燃燒起來呢？

　　［學(xué)生活動］思考，討論：脫脂棉燃燒需要兩個條件，一是要有氧氣，這在反應(yīng)的產(chǎn)物中有氧氣生成；二是要達到著火點，這需要較高的溫度，實驗時并沒有進行點燃，那只能說明反應(yīng)中放出大量的熱。

　�。蹘煟莺芎�，下面讓我們再做一個實驗，請同學(xué)們仔細觀察。

　�。垩a充演示實驗］在盛有少量酚酞試液的試管中逐漸加入Na2O2粉末，振蕩。

　�。凵萦^察現(xiàn)象：有無色氣體生成，溶液顏色先變紅，后褪色。

　�。蹎枺萑绾谓忉層^察到的實驗現(xiàn)象呢？

　�。凵菟伎�、分析后回答：生成的無色氣體那是氧氣，酚酞試液變紅說明生成了堿性的氫氧化鈉，變紅后又褪色，說明過氧化鈉具有漂白性。

　�。蹘煟荽_實如此，由于過氧化鈉具有較強的氧化性，從而具有一定的漂白性，那么過氧化鈉的漂白性有何用途呢？

　�。凵菰趯嶋H應(yīng)用中，我們常用其來漂白織物、麥稈、羽毛等。

　�。蹎枺葸^氧化鈉還有什么重要用途？運用了什么原理？

　�。凵葸^氧化鈉還可以作為呼吸面具和潛水艇里的供氧劑。因為人進行呼吸時，需要呼出二氧化碳，呼進氧氣，而二氧化碳正好可以和過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，以保證人進行正常呼吸。

　�。蹘煟�(評價學(xué)生的回答)根據(jù)過氧化鈉的`性質(zhì)，說出過氧化鈉應(yīng)該怎樣保存？為什么？

　�。凵菀驗檫^氧化鈉既能和水反應(yīng)，又能和二氧化碳反應(yīng)，所以保存時應(yīng)隔絕空氣和水，即需要密閉保存。

　　［問題探究］(主要由學(xué)生討論分析得出)

　�。弁队帮@示］問題1：在過氧化鈉(Na2O2)中各元素的化合價是多少價？

　　［學(xué)生活動］分組討論，分析：根據(jù)化合價規(guī)律，鈉元素由于其最外層電子只有1個，故其為＋1價，而在化合物中，各元素化合價代數(shù)和應(yīng)等于零，兩個鈉離子為＋2價，故兩個氧離子每一個應(yīng)該為－1價。

　�。弁队帮@示］問題2：過氧化鈉與水以及過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)？如果是氧化還原反應(yīng)的話，誰是氧化劑，誰是還原劑？

　�。蹖W(xué)生活動］分組討論，分析：判斷一個反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)的依據(jù)是看該反應(yīng)中是否有化合價的變化。在過氧化鈉和水以及過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)中，過氧化鈉中的

　　－1價的氧發(fā)生了變價，一部分降低為－2價，另一部分升高為0價，故這兩個反應(yīng)都屬于氧化還原反應(yīng)，且由于只有過氧化鈉中－1價的氧變價，故在這兩個反應(yīng)中過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑。

　　［過渡］當(dāng)我們用小刀切開鈉之后，表面很快變暗，失去了金屬光澤，這是因為鈉和氧氣生成了另一種鈉的化合物——氧化鈉。

　　［板書］二、氧化鈉(Na2O)

　　［師］氧化鈉是一種白色的固體，也能與水和二氧化碳反應(yīng)，分別生成氫氧化鈉和碳酸鈉。

　�。蹖W(xué)生活動］根據(jù)教師的提示書寫氧化鈉與水和二氧化碳的反應(yīng)，并由一名同學(xué)將其板演于板書二的下邊。

　　Na2O＋H2O====2NaOH Na2O＋CO2====Na2CO3

　�。蹘煟菡埓蠹腋鶕�(jù)氧化鈉和過氧化鈉的性質(zhì)，填寫下表。

　　［投影顯示］Na2O與Na2O2性質(zhì)的比較

　�。凵媳懋嬘小啊闭邽樗顚憙�(nèi)容，此表格也可視學(xué)生具體情況而直接向?qū)W生展示。］

　　［討論］Na、NaOH、Na2O、Na2O2在空氣中放置，最后產(chǎn)物分別是什么？

　�。蹖W(xué)生討論后回答］最后均變成Na2CO3。

　�。蹘煟軳a2CO3往往含有結(jié)晶水，就是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫奶K打，它還有個弟弟——小蘇打，它們的性質(zhì)既相似又不同，下面我們就學(xué)習(xí)它們的性質(zhì)。

　　［板書］三、碳酸鈉和碳酸氫鈉(Na2CO3、NaHCO3)

　�。蹖W(xué)生活動］觀察所展示的碳酸鈉和碳酸氫鈉的顏色，狀態(tài)，并通過自學(xué)教材了解二者的俗名、溶解性等物理性質(zhì)。

　�。弁队鞍鍟軳a2CO3和NaHCO3性質(zhì)的比較

　�。蹘煟菡埓蠹彝瓿杀碇械蘑佗冖邰茼梼�(nèi)容。

　�。壅堃晃煌瑢W(xué)上黑板填寫］

　�。蹎枺萏妓徕c與碳酸鈉晶體(Na2CO310H2O)是否為同一物質(zhì)？

　�。凵莶皇�。

　�。壑v解］碳酸鈉和碳酸鈉晶體是兩種不同的純凈物，碳酸鈉晶體在空氣中易發(fā)生風(fēng)化而變成粉末。

　　［問］根據(jù)初中所學(xué)知識回答，檢驗?zāi)骋环N物質(zhì)是否含有碳酸根(CO )，用什么試劑？根據(jù)什么現(xiàn)象判斷？

　　［生］回憶，并用口訣的形式回答：碳酸根，加鹽酸，反應(yīng)生成(二)氧化碳，將其通入石灰水，溶液渾濁有沉淀。

　　［師］如此看來，在碳酸鈉中滴加稀鹽酸，必定有氣體生成，那么，在碳酸氫鈉中滴加稀鹽酸，現(xiàn)象又如何呢？是否會和碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)一樣呢？讓我們通過實驗來得出結(jié)論。

　�。垩菔緦嶒�2—7］Na2CO3與Na2HCO3分別與稀鹽酸的反應(yīng)。

　�。蹘煟莞鶕�(jù)實驗現(xiàn)象完成表中內(nèi)容⑤。

　　［學(xué)生回答，教師板書］

　　產(chǎn)生氣體速度比NaHCO3慢產(chǎn)生氣體速度較快

　　CO ＋2H－====CO2↑＋H2O HCO ＋H＋====CO2↑＋H2O

　�。蹎枺菽敲矗渭欲}酸產(chǎn)生無色無味氣體的物質(zhì)中是否就一定含有碳酸根呢？

　�。凵莶灰欢ǎ€可能含有碳酸氫根。

　　［問］怎樣區(qū)別碳酸鈉與碳酸氫鈉呢？

　　讓我們來做一下碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液分別與氯化鋇溶液反應(yīng)的實驗。

　�。垩a充實驗］在Na2CO3和NaHCO3 溶液中分別滴加BaCl2溶液。

　�。蹘煟莠F(xiàn)在我們根據(jù)實驗現(xiàn)象來完成表中內(nèi)容⑥。

　�。蹖W(xué)生回答，教師板書］

　　有白色沉淀生成無現(xiàn)象

　　Ba2＋＋CO ====BaCO3↓

　�。壑v解］碳酸鹽的正鹽除鈉鹽、鉀鹽、銨鹽外，多數(shù)是不溶于水的，而碳酸鹽中的酸式鹽卻都溶于水。因此，鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液時我們常用氯化鋇或氯化鈣做試劑來進行鑒別。

　�。圻^渡］碳酸鈉與碳酸氫鈉的另一個不同點是它們的熱穩(wěn)定性不同。請大家仔細觀察以下實驗。

　�。垩菔緦嶒灒萦孟聢D裝置演示Na2CO3與NaHCO3的分解。

　�。蹘煟萏妓釟溻c加熱可發(fā)生分解反應(yīng)，生成能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳氣體。而碳酸鈉加熱無明顯現(xiàn)象，鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉固體時，我們常用此方法。

　�。叟c學(xué)生共同完成表中內(nèi)容⑦］

　　［板書］穩(wěn)定不穩(wěn)定加熱易分解

　　2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O

　�。塾懻摚萑绾舞b別碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉三種固體物質(zhì)？

　�。蹖W(xué)生思考后回答］

　　方案1：取三種固體少許，分別滴加稀鹽酸，無氣體產(chǎn)生者為氯化鈉，有氣體產(chǎn)生且速度快者為NaHCO3，另一種為Na2CO3。

　　方案2：取三種物質(zhì)少許配成溶液，分別滴加氯化鋇溶液，有沉淀者為Na2CO3。在剩下的兩種溶液中分別滴加稀鹽酸，有氣體者為NaHCO3。

　　……

　　［師］在所有的檢驗方案中，應(yīng)盡可能地從以下幾個方面去考慮，首先操作要較簡單，其次現(xiàn)象要明顯，可操作性要強。

　�。墼O(shè)疑］根據(jù)碳酸鈉與碳酸氫鈉各自不同的性質(zhì)，二者有什么用途呢？

　�。蹖W(xué)生活動］自學(xué)教材相關(guān)內(nèi)容，并參看圖2—10“Na2CO3和NaHCO3的主要用途”總結(jié)歸納二者的主要用途，并將其填入表中內(nèi)容⑧處。

　　玻璃、制皂、造紙、紡織、發(fā)酵粉、藥劑

　�。蹎栴}探究］

　�。弁队帮@示］問題1：將碳酸鈉溶液逐滴滴入鹽酸溶液和將鹽酸溶液逐滴滴入碳酸鈉溶液現(xiàn)象是否相同？為什么？

　　［學(xué)生活動］討論，分析：當(dāng)把碳酸鈉溶液逐滴滴入鹽酸時，CO 會和相當(dāng)多的H＋發(fā)生如下反應(yīng)CO ＋2H＋====H2O＋CO2,從而很快就有氣體生成；而把鹽酸溶液逐滴加入到碳酸鈉溶液中，此時H＋濃度低，CO 濃度高，首先發(fā)生的反應(yīng)是CO ＋H＋====HCO ，因此開始沒有氣體生成，只有CO 全部轉(zhuǎn)化為HCO 后，才會因為發(fā)生反應(yīng)HCO ＋H＋====H2O＋CO2而產(chǎn)生氣體。兼于此，盡管反應(yīng)物相同，但由于其加入方式的不同將會有不同的現(xiàn)象。

　�。弁队帮@示］問題2：在一定溫度下飽和的Na2CO3溶液中通入CO2氣體，有何現(xiàn)象發(fā)生？為什么？

　�。蹖W(xué)生活動］討論，思考、分析：碳酸鈉溶液中通入CO2氣體會發(fā)生如下反應(yīng)

　　Na2CO3＋CO2＋H2O====2NaHCO3

　　前邊剛學(xué)過碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉的溶解度，當(dāng)然指的是同溫條件下，而且反應(yīng)中還要用掉一部分水，所以生成的溶解度較低的NaHCO3就會從溶液中析出，因此發(fā)生的現(xiàn)象應(yīng)是有晶體析出，也可以說成是沉淀。

　　［師］(補充說明)實際上引起晶體析出除了上述兩方面的原因外，還有一點那就是溶質(zhì)的質(zhì)量經(jīng)過反應(yīng)后還增多了，即每有106 g Na2CO3反應(yīng)，將生成168 g NaHCO3。

　�。郾竟�(jié)小結(jié)］本節(jié)課我們介紹了過氧化鈉、氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉等鈉的重要化合物的性質(zhì)和用途，學(xué)習(xí)時應(yīng)重點放在過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)的理解和掌握上。

　�。圩鳂I(yè)］P34一、二、三、四

　　●板書設(shè)計

　　第二節(jié) 鈉的化合物

　　一、過氧化鈉(Na2O2)

　　2Na2O2＋2H2O====4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2====2Na2CO3＋O2

　　二、氧化鈉(Na2O)

　　Na2O＋H2O====2NaOH Na2O＋CO2====Na2CO3

　　三、碳酸鈉與碳酸氫鈉(Na2CO3 NaHCO3)

　　●教學(xué)說明

　　本節(jié)課采取了實驗、啟發(fā)、探究式教學(xué)方法，旨在利用生動有趣的演示實驗和精心設(shè)計的一系列問題引起學(xué)生的濃厚興趣。啟發(fā)學(xué)生自覺參與對知識的歸納與總結(jié)，并通過思維活動把從實驗中得到的感性認識上升為理性認識。教學(xué)過程遵循由表及里的認知規(guī)律。層層設(shè)疑，讓學(xué)生通過對比、討論、析疑、釋疑，來培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

　　●參考練習(xí)

　　1．下列物質(zhì)置于空氣中因發(fā)生非氧化還原反應(yīng)而變質(zhì)的是（）

　　A．鈉 B. Na2O C. Na2O2 D. NaHCO3

　　解析：Na2O在空氣中吸收H2O和CO2最后變?yōu)镹a2O2是非氧化還原反應(yīng)，而NaHCO3在空氣中放置不易變質(zhì)。

　　答案：B

　　2．CO2與O2的混合氣體多次通過裝有Na2O2的干燥管后，體積減小到原來的（條件相同時測定），則原混合氣體中CO2和O2的體積比為（）

　　A．4：1 B. 3：2 C. 1：1 D. 2：3

　　答案：D

　　3．估計下列溶液中質(zhì)量分數(shù)最大的是（）

　　A．4.6 g Na投入45.5 g水中

　　B．6.2 g Na2O投入43.8 g水中

　　C．7.8 g Na2O2投入42.2 g水中