2019-2020年高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第二單元 鈉、鎂及其化合物教案（7） 蘇教版必修1.doc

2019-2020年高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第二單元 鈉、鎂及其化合物教案（7） 蘇教版必修1教學(xué)過程l 活動(dòng)1：創(chuàng)設(shè)情景，引入課題新聞資料我們說生活之中有化學(xué)。如果大家平常多關(guān)注新聞，可以看到許多與化學(xué)有關(guān)的問題。閱讀下面一段新聞，思考你從中發(fā)現(xiàn)或想到什么化學(xué)問題？網(wǎng)上信息摘錄：若干神秘“水雷”驚現(xiàn)珠江。2002年7月7日，在珠江石溪附近，前前后后共飄著七個(gè)白色的來歷不明的金屬桶。突然，從飄在水面上的一個(gè)金屬桶內(nèi)冒起一股白煙，竄起亮黃色火苗，緊接著一聲巨響，蘑菇狀的水柱沖天而起，這個(gè)鐵桶接著又連續(xù)爆炸了多次，爆炸騰起的白色煙霧有近十米高，還有許多未燃盡的白煙飄進(jìn)旁邊的公司內(nèi)，這些灰白色的物體一遇到水就不停地冒泡，有時(shí)甚至還突然著火。據(jù)悉，其中另有一鐵桶被過往船只發(fā)現(xiàn)，并將其打撈上船，打算清洗后使用，但當(dāng)船員把蓋子打開后，桶內(nèi)冒起濃濃白煙，一接觸桶內(nèi)物質(zhì)，雙手立即感到劇烈地疼痛，于是他們又將其推入江里，一遇水，這個(gè)桶就又爆炸了。所幸該船只迅速逃離，傷亡不大。珠江水面上尚有五個(gè)一觸即發(fā)的“水雷”漂浮著，消防隊(duì)員、民警及廣州化工集團(tuán)的化學(xué)品專家趕來湊在一起，緊張地調(diào)查爆炸物的性質(zhì)及研究“水雷”的處置對(duì)策。city.icchina/news/getInfo.asp?id=17681問題討論：1。引起爆炸的物質(zhì)是什么？2。為什么會(huì)發(fā)生爆炸（金屬桶為什么會(huì)成為水雷）？3。如何防止爆炸（另五個(gè)沒有爆炸的金屬桶如何處理）？4。事故的啟示是什么？生1：引起爆炸的物質(zhì)可能是鈉，因信息中“竄起亮黃色火苗”是鈉元素的特征焰色反應(yīng)。發(fā)生爆炸是因?yàn)殁c與水發(fā)生了反應(yīng)。生2：發(fā)生爆炸應(yīng)該是鈉與水反應(yīng)生成了大量的氣體，氣體膨脹就產(chǎn)生了爆炸。生3：也有可能鈉是爆炸物。生4：也有可能鈉與水反應(yīng)的生成產(chǎn)物是爆炸物。師：非常好，同學(xué)們提出很多的想法。鈉是怎么樣的物質(zhì)？它能與水反應(yīng)嗎？若反應(yīng)又生成什么呢？讓我們通過實(shí)驗(yàn)來說明吧。l 活動(dòng)2：實(shí)驗(yàn)演示，科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)（投影）取出一塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油，再用小刀切成一小塊鈉，投入盛有滴入幾滴酚酞試液的水的玻璃皿中。師：實(shí)驗(yàn)中我們到了什么現(xiàn)象？又得到什么結(jié)論？生5：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是金屬鈉浮在水面，熔成閃亮的小球，向各個(gè)方向迅速游動(dòng)，同時(shí)發(fā)生嘶嘶的響聲，溶液變?yōu)榧t色。結(jié)論有：說明鈉的密度小，反應(yīng)放熱且鈉的熔點(diǎn)低，反應(yīng)有氣體生成，生成的產(chǎn)物呈堿性。生6：生成的氣體可能是H2，堿性物質(zhì)可能是NaOH。師：同學(xué)們的觀察很仔細(xì)，所得結(jié)論也比較合理。請(qǐng)大家寫出此反應(yīng)的方程式。教師在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上又回到問題解決上，進(jìn)一步提出問題：模擬實(shí)驗(yàn)證明了鈉與水能發(fā)生劇烈反應(yīng)，但為什么模擬實(shí)驗(yàn)中鈉與水沒有發(fā)生爆炸，而新聞中卻發(fā)生了爆炸？生7：我覺得發(fā)生爆炸的原因應(yīng)該是鈉與水反應(yīng)生成大量的氫氣，氫氣在反應(yīng)中燃燒從而發(fā)生爆炸。知識(shí)拓展爆炸原因分析：由于金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，與自然界的很多物質(zhì)到會(huì)發(fā)生反應(yīng)，尤其是當(dāng)它遇到水的時(shí)候，會(huì)釋放出氫氣，氫氣的著火點(diǎn)相當(dāng)?shù)停罅康慕饘兮c在水里迅速的化學(xué)反應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生劇烈的爆炸，所以必須用煤油在儲(chǔ)存罐里做隔離層。在珠江水面上發(fā)生爆炸的桶裝金屬鈉就是因?yàn)樵阼F皮桶里起隔離作用的煤油泄漏，引起金屬鈉與空氣和水接觸造成的。l 活動(dòng)3：聯(lián)系實(shí)際，提出解決問題的方案師：現(xiàn)在運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)來試著討論解決第3個(gè)問題：3.如何防止爆炸（另五個(gè)沒有爆炸的金屬桶如何處理）？生8：用炸藥炸掉。生9：用滅火器處理。生10：把它們撈上來，再把桶浸在煤油中。師：有三位同學(xué)提出了不同的方法，請(qǐng)大家以4人為一小組，討論一下他們的方法哪個(gè)更合理？或者提出自己的合理方案。歸納：實(shí)際做法：消防隊(duì)員找來一個(gè)竹制的籮筐，在上面固定好纜繩，用來打撈鐵桶。又找來一個(gè)較大的白色塑料桶，準(zhǔn)備將打撈上來的鐵桶放在里面，再用煤油浸泡，因?yàn)榻饘兮c在煤油里是不會(huì)燃燒的。l 活動(dòng)4：興趣延續(xù)，自主提出學(xué)習(xí)內(nèi)容針對(duì)這一新聞，大家還想知道什么？生：我想知道鈉還有什么化學(xué)性質(zhì)。生：我想知道鈉的結(jié)構(gòu)和用途是什么？生：我想知道哪些金屬與鈉的性質(zhì)類似？生：我想知道鈉的物理性質(zhì)和鈉怎樣保存？生：我還想知道鈉是怎樣制備出來的？生：我想知道新聞中的“水雷”從哪里來的？生：我想知道新聞中一桶鈉爆炸的威力有多大？（老師與學(xué)生一起就以上的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行共同學(xué)習(xí)，下面以教學(xué)片斷的形式對(duì)教材設(shè)計(jì)的重要部分進(jìn)行展示）【金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)】過渡鈉能與自然界的很多物質(zhì)到會(huì)發(fā)生反應(yīng)，那么鈉還有其他的哪些性質(zhì)？交流與討論從鈉的物質(zhì)類別猜測(cè)鈉的化學(xué)性質(zhì)？ 1與非金屬單質(zhì)反應(yīng)（O2、Cl2等）2與水反應(yīng)3與酸反應(yīng)（金屬活動(dòng)性順序）4與鹽反應(yīng)（金屬活動(dòng)性順序）一、鈉的化學(xué)性質(zhì)1、鈉與水反應(yīng)2、鈉與非金屬反應(yīng)實(shí)驗(yàn)2（投影）展示一塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油，切開。用玻璃管插入鈉塊，觀察顏色。師實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了氧化鈉。師鈉在常溫下能與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉，在加熱時(shí)能否反應(yīng)呢？實(shí)驗(yàn)3把一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加熱。師鈉在加熱時(shí)與氧氣反應(yīng)生成淡黃色的物質(zhì)，它是過氧化鈉，反應(yīng)式為：2Na+O2=Na2O2過氧化鈉中鈉的化合價(jià)是1價(jià)，氧的化合價(jià)是1價(jià)。過渡鈉還能與其它非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如氯氣、硫等。實(shí)驗(yàn)4將2塊鈉放在一團(tuán)棉花中，放入一個(gè)盛氯氣的集氣瓶，觀察現(xiàn)象。師鈉與氯氣劇烈反應(yīng)燃燒，生成白煙，最后得到白色的固體，這種固體是NaCl。3、鈉與酸反應(yīng)過渡由金屬活動(dòng)性順序可知鈉排在H元素的前面，鈉可與酸反應(yīng)。我們通過鈉與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來證明。實(shí)驗(yàn)5（投影）在玻璃皿中放入適量稀鹽酸，再放入一小塊鈉。問反應(yīng)的現(xiàn)象與鈉與水反應(yīng)是否相同？用方程式表示這一化學(xué)反應(yīng)。學(xué)生反應(yīng)方程式：2Na+2HCl=2NaCl+H24、鈉與鹽反應(yīng)過渡由金屬活動(dòng)性順序可知鈉是排在比較前面的金屬，理論上鈉可以從鹽溶液中置換出排在它后面的金屬。把鈉放入硫酸銅溶液中，若有銅生成，可看到有紅色的固體析出。實(shí)驗(yàn)6（投影）在玻璃皿中放入適量硫酸銅溶液，再放入一小塊鈉。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：除具有金屬鈉和水反應(yīng)的現(xiàn)象以外，還有藍(lán)色絮狀沉淀生成，有時(shí)有黑色沉淀產(chǎn)生。2Na2H2OCuSO4Cu(OH)2Na2SO4H2Cu(OH)2CuOH2O思考鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)沒有紅色的銅生成，而是生成氫氧化銅，說明了什么？結(jié)論鈉先與水反應(yīng)，再與硫酸銅反應(yīng)。所以鈉不能從鹽溶液中置換出不活潑的金屬。思考如果鈉與鹽要發(fā)生置換反應(yīng)，應(yīng)該在什么條件下？學(xué)生無水條件下。師在熔融狀態(tài)下鈉可從鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的氯化物中置換出金屬單質(zhì)。如：TiCl4+4Na=4NaCl+Ti過渡通過前面的敘述，我們了解了鈉的性質(zhì)：一種非?；顫姷慕饘佟Ｎ覀兎治龇治鲡c元素化合價(jià)的變化情況，指出鈉在反應(yīng)中所起的作用。結(jié)論：鈉都作還原劑，失去一個(gè)電子，從0價(jià)變?yōu)?價(jià)?！锯c的制備】拓展視野金屬鈉是在1807年利用電解氫氧化鈉制得的，約在1891年應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。1921年電解氯化鈉制鈉的工業(yè)方法實(shí)現(xiàn)了。目前，世界上鈉的工業(yè)生產(chǎn)多數(shù)是用電解氯化鈉的方法，少數(shù)仍沿用電解氫氧化鈉的方法。電解氯化鈉制金屬鈉通常在電解槽（圖）里進(jìn)行。電解時(shí)氯化鈉需要熔融，氯化鈉的熔點(diǎn)為801，在技術(shù)上有困難。用熔融溫度約為580的40氯化鈉和60氯化鈣的低共熔物（即兩種或兩種以上物質(zhì)形成的熔點(diǎn)最低的混合物），降低了電解時(shí)所需的溫度，從而也減低了鈉的蒸氣壓。電解時(shí)，氯氣在陽極放出，當(dāng)電流通過熔鹽時(shí)，金屬鈉和金屬鈣同時(shí)被還原出來，浮在陰極上方的熔鹽上面，從管道溢出。把熔融的金屬混合物冷卻到105110，金屬鈣成晶體析出，經(jīng)過濾就可以把金屬鈉跟金屬鈣分離?！锯c的用途】鈉鉀合金、高壓鈉燈。（播放錄像）【“水雷”來源】這些水中的水雷是從哪里來的？信息摘錄這些金屬鈉到底來自哪里？到現(xiàn)在都是個(gè)神秘的問號(hào)。廣州海事局的歐仲健局長(zhǎng)透露，金屬鈉的外包裝上有“上海浙聯(lián)運(yùn)輸公司”以及“上海至廣州”的標(biāo)志，估計(jì)貨物是從上海運(yùn)來的，但廣州地區(qū)并沒有廠家使用金屬鈉，因此，他估計(jì)這些貨物是到廣州轉(zhuǎn)運(yùn)的。 廣州海事局的人也估計(jì)，這些鈉本來是存放在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的，但由于連日的暴雨，將它們沖進(jìn)了珠江；或者是由一艘私人小船運(yùn)輸，在經(jīng)過廣州時(shí)遇到大風(fēng)翻沉。最可怕的是第二種情況，因?yàn)檫@意味著在沉沒的船只內(nèi)還可能有沒有浮上來的金屬鈉，這對(duì)珠江的航行安全是一個(gè)巨大的威脅。 【金屬鈉的貯存運(yùn)輸】信息摘錄廣州市消防局防火處宣傳科的劉先生在接受記者電話采訪時(shí)說：據(jù)專家介紹，金屬鈉是國(guó)家有關(guān)部門認(rèn)定的一類危險(xiǎn)品，它的儲(chǔ)存和運(yùn)輸都有特別的要求。消防機(jī)關(guān)對(duì)于這種危險(xiǎn)品的管理是非常嚴(yán)格的，只有擁有符合消防條件的儲(chǔ)存場(chǎng)所和持有消防培訓(xùn)證的專業(yè)人員，并且獲得消防部門頒發(fā)的“危險(xiǎn)品儲(chǔ)存證”的專業(yè)公司才能儲(chǔ)存。而對(duì)于金屬鈉的運(yùn)輸，必須由持有“危險(xiǎn)品押運(yùn)員證”的專業(yè)人員押運(yùn)，并且每次都要到消防部門登記，辦理運(yùn)輸證?！颈ㄍΑ啃畔⒄洝八住蓖薮螅粋€(gè)相當(dāng)8至9個(gè)煤氣罐。珠江水面上來歷不明的金屬桶，每一個(gè)桶里都裝有98千克的純金屬鈉。北京化工大學(xué)的楊文勝教授說，從理論上講，每一個(gè)這樣的金屬桶發(fā)生爆炸的威力，比8到9個(gè)煤氣罐同時(shí)爆炸的威力還要大。所以將這些裝滿鈉的金屬桶喻為“水雷”也不算過分。如果碰巧有一艘船在發(fā)生爆炸的金屬桶附近，危險(xiǎn)是可想而知的。師：很好，大家想知道關(guān)于鈉的很多內(nèi)容，下面我們就按照結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途、制取、保存的次序來學(xué)習(xí)鈉，另外大家也非常關(guān)心這次事故中一些細(xì)節(jié)問題，說明有些同學(xué)具有良好的化學(xué)敏感性，能從化學(xué)角度去關(guān)注新聞，我們結(jié)合新聞報(bào)道的情況給大家一個(gè)答復(fù)。小結(jié)：同學(xué)們，一個(gè)新聞報(bào)道中隱藏著如此豐富的化學(xué)知識(shí)，只要我們具有敏銳的眼光，化學(xué)的頭腦，我們一定還可以發(fā)現(xiàn)更多的生活中的化學(xué)。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們主要學(xué)習(xí)了鈉的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)、鈉的結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)是鈉的化學(xué)性質(zhì)。另外從本節(jié)課的學(xué)習(xí)中我們體會(huì)到學(xué)習(xí)元素化合物的二個(gè)方法：1、物質(zhì)類別推斷物質(zhì)的性質(zhì)2、物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途、保存、制備板書設(shè)計(jì)1金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用一、鈉的化學(xué)性質(zhì)n 1、與水反應(yīng) 2Na+2H2O=2NaOH+ H2 n 2、與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 4Na+O2=2Na2O 2Na+O2=Na2O2 2Na+Cl2=2NaCln 3、與酸反應(yīng) 2Na+2HCl=2NaCl+H2 n 4、與鹽反應(yīng) TiCl4+4Na=4NaCl+Ti二、鈉的物理性質(zhì)三、鈉的原子結(jié)構(gòu)作業(yè)設(shè)計(jì)【問題研討】1如果實(shí)驗(yàn)室中不慎發(fā)生金屬鈉失火，應(yīng)該采取什么方法滅火？2把鈉投入稀鹽酸中，鈉是先與氫離子反應(yīng)還是先與水反應(yīng)？如何通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的想法？教學(xué)反思本節(jié)教學(xué)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了新課程的理念，實(shí)現(xiàn)了“從生活走向化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的教學(xué)目標(biāo)，反思本節(jié)課的教學(xué)過程，有以下四個(gè)特點(diǎn)：（1）課題的引入具有趨動(dòng)性。課題的提出是每一節(jié)課非常重要的環(huán)節(jié)，本節(jié)課通過一篇新聞報(bào)道“金屬鈉水雷驚現(xiàn)珠江”來引入，貼近生活、貼近實(shí)際，從一開始就激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并由此引發(fā)學(xué)生“你想了解鈉的哪些知識(shí)”的探究欲望。好的課題引入可以起到“一石激起千層浪”的作用，讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)的積極性，充分體驗(yàn)學(xué)習(xí)的價(jià)值。（2）充分展現(xiàn)學(xué)生的思維過程。在組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過讓學(xué)生討論鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作過程和注意事項(xiàng)，引導(dǎo)學(xué)生抓住實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，研究?shí)驗(yàn)原理。對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作都力求讓學(xué)生知道怎么做，為什么這樣做，不這么做會(huì)怎么樣。通過分組討論師生交流，把以往的機(jī)械操作變?yōu)榛畹乃季S過程。變照方抓藥為主動(dòng)探究。（3）注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。對(duì)于新高一的學(xué)生，掌握學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的方法，是這節(jié)課的重要教學(xué)目的之一。通過實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)、問題的歸納、思路的整理分析，引導(dǎo)學(xué)生初步的總結(jié)出學(xué)習(xí)元素化合物的一般思路，即以結(jié)構(gòu)為核心、以性質(zhì)為重點(diǎn)，為以后學(xué)習(xí)其它元素化合物做好準(zhǔn)備。（4）突出問題的研究過程。在整個(gè)教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生從老師提供的資料中自己提煉研究的課題，自己發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，討論實(shí)驗(yàn)的操作，進(jìn)行驗(yàn)證得出結(jié)論。從學(xué)生的思維出發(fā)去組織教學(xué)。特別注重展現(xiàn)學(xué)生的思維過程，從分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、不同角度推斷反應(yīng)產(chǎn)物，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的能力。在整個(gè)教學(xué)過程中是重過程而不僅僅是重結(jié)論，知識(shí)的獲得是在展現(xiàn)學(xué)生思維的過程中水到渠成的。從對(duì)學(xué)生的調(diào)查中反映出這節(jié)課是成功的。學(xué)生感覺課堂氣氛活躍；獲得了從學(xué)法到知識(shí)的全方位收獲；感到參與的樂趣。從反饋中也不難看出：學(xué)生注重的是獲取知識(shí)的過程，而不僅僅是將結(jié)論直接灌輸給他們；希望老師的講解能夠使他們充滿了繼續(xù)研究和探究的欲望?！緟⒖假Y料】炸起珠江千層浪:金屬鈉"水雷"來源謎團(tuán)待解，愛喜網(wǎng)，city.icchina/news/getInfo.asp?id=17681鈉的制法原理，jshlzx.net/klh/2/xx/text/zk04_114.htm