高中化學(xué)鈉的化合物教案
本節介紹過(guò)氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉。對于過(guò)氧化鈉，重點(diǎn)介紹它與水的反應以及與二氧化碳的反應。同時(shí)，還簡(jiǎn)單介紹了過(guò)氧化鈉的用途。
對于碳酸鈉和碳酸氫鈉，重點(diǎn)介紹它們與鹽酸的反應，以及它們的熱穩定性。同時(shí)，通過(guò)對它們的熱穩定性不同的介紹，使學(xué)生進(jìn)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(shí)驗，通過(guò)對實(shí)驗現象的觀(guān)察和分析，引導學(xué)生共同得出有關(guān)結論。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，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)習方法。充分利用教材中的“討論”及家庭小實(shí)驗，引導學(xué)生運用所學(xué)知識解決一些簡(jiǎn)單的化學(xué)問(wèn)題，提高學(xué)生對所學(xué)知識的應用能力。
●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(guò)碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩定性實(shí)驗，使學(xué)生了解鑒別它們的方法。
3.通過(guò)氧化鈉和過(guò)氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的學(xué)習使學(xué)生掌握對比的學(xué)習方法。
●教學(xué)重點(diǎn)
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(diǎn)
過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應
●教學(xué)方法
1.運用對比的方法學(xué)習氧化鈉和過(guò)氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及有關(guān)知識。
2.通過(guò)實(shí)驗演示驗證過(guò)氧化鈉、碳酸鈉及碳酸氫鈉的重要性質(zhì)。
●課時(shí)安排
一課時(shí)
●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(guò)程
�。蹖耄輰�(shí)驗室鈉著(zhù)火時(shí)，用泡末滅火器可以滅火嗎？
�。凵菘梢�。
�。蹘煟蒎e！這樣不僅會(huì )滅火，反而會(huì )燒得更旺，不信？我就用水和CO2來(lái)點(diǎn)火給大家看。
�。垩菔緦�(shí)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^(guān)察記錄現象：棉花燃燒起來(lái)。
�。垩a充演示］在一個(gè)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(guò)氧化鈉粉末的脫脂棉伸入燒杯上部。
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］觀(guān)察記錄現象：脫脂棉劇烈燃燒。并驚訝：水和二氧化碳真能點(diǎn)火！
�。蹘煟菝藁ㄈ紵媸撬投趸紝⑵潼c(diǎn)著(zhù)的嗎？不是，這一切都和鈉的一種重要化合物過(guò)氧化鈉的性質(zhì)有關(guān)，本節課我們就來(lái)學(xué)習幾種鈉的重要化合物。
�。郯鍟�(shū)］第二節 鈉的化合物
�。蹘煟葩c的化學(xué)性質(zhì)活潑，其化合物的種類(lèi)也多，用途也廣。初中我們已學(xué)過(guò)氯化鈉和氫氧化鈉，本節課主要學(xué)習和討論過(guò)氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。首先讓我們來(lái)認識過(guò)氧化鈉。
�。郯鍟�(shū)］一、過(guò)氧化鈉(Na2O2)
�。蹖�(shí)物展示］放在無(wú)色試劑瓶中的過(guò)氧化鈉
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］觀(guān)察過(guò)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�(shí)驗我們可知，過(guò)氧化鈉可與水和二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應，那么，它們反應后的生成物是什么呢？
讓我們通過(guò)實(shí)驗來(lái)進(jìn)行分析。
�。垩菔緦�(shí)驗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�(wèn)］過(guò)氧化鈉與水劇烈反應生成氣體，該氣體能使帶火星的.木條復燃，這說(shuō)明有什么生成？
�。凵萦醒鯕馍�。
�。蹎�(wèn)］反應得到的溶液是什么呢？讓我們用酚酞溶液來(lái)檢驗一下。
�。垩a充實(shí)驗］在上述Na2O2和水反應的試管中，滴入酚酞，溶液變紅。
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］生成了堿性物質(zhì)——氫氧化鈉。
�。蹘煟輰�！請大家寫(xiě)出該反應的方程式。
�。凵菥毩晻�(shū)寫(xiě)過(guò)氧化鈉和水反應的化學(xué)方程式，并由一名學(xué)生板演于［板書(shū)］一的下面：2Na2O2＋2H2O====4NaOH＋O2↑
�。蹘煟葸^(guò)氧化鈉與二氧化碳反應時(shí)也生成了氧氣，從而支持了脫脂棉的燃燒，同時(shí)生成碳酸鈉。
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］根據教師的解釋和提示，練習書(shū)寫(xiě)過(guò)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(guò)氧化鈉與水反應的方程式之后。
2Na2O2＋2CO2====2Na2CO3＋O2
�。墼O疑］盡管過(guò)氧化鈉與水、二氧化碳反應均生成了氧氣，可我們并沒(méi)有將其點(diǎn)燃，那么為什么脫脂棉就能燃燒起來(lái)呢？
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］思考，討論：脫脂棉燃燒需要兩個(gè)條件，一是要有氧氣，這在反應的產(chǎn)物中有氧氣生成；二是要達到著(zhù)火點(diǎn)，這需要較高的溫度，實(shí)驗時(shí)并沒(méi)有進(jìn)行點(diǎn)燃，那只能說(shuō)明反應中放出大量的熱。
�。蹘煟莺芎�，下面讓我們再做一個(gè)實(shí)驗，請同學(xué)們仔細觀(guān)察。
�。垩a充演示實(shí)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^(guān)察現象：有無(wú)色氣體生成，溶液顏色先變紅，后褪色。
�。蹎�(wèn)］如何解釋觀(guān)察到的實(shí)驗現象呢？
�。凵菟伎�、分析后回答：生成的無(wú)色氣體那是氧氣，酚酞試液變紅說(shuō)明生成了堿性的氫氧化鈉，變紅后又褪色，說(shuō)明過(guò)氧化鈉具有漂白性。
�。蹘煟荽_實(shí)如此，由于過(guò)氧化鈉具有較強的氧化性，從而具有一定的漂白性，那么過(guò)氧化鈉的漂白性有何用途呢？
�。凵菰趯�(shí)際應用中，我們常用其來(lái)漂白織物、麥稈、羽毛等。
�。蹎�(wèn)］過(guò)氧化鈉還有什么重要用途？運用了什么原理？
�。凵葸^(guò)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(jìn)行呼吸時(shí)，需要呼出二氧化碳，呼進(jìn)氧氣，而二氧化碳正好可以和過(guò)氧化鈉反應生成氧氣，以保證人進(jìn)行正常呼吸。
�。蹘煟�(評價(jià)學(xué)生的回答)根據過(guò)氧化鈉的性質(zhì)，說(shuō)出過(guò)氧化鈉應該怎樣保存？為什么？
�。凵菀驗檫^(guò)氧化鈉既能和水反應，又能和二氧化碳反應，所以保存時(shí)應隔絕空氣和水，即需要密閉保存。
�。蹎�(wèn)題探究］(主要由學(xué)生討論分析得出)
�。弁队帮@示］問(wèn)題1：在過(guò)氧化鈉(Na2O2)中各元素的化合價(jià)是多少價(jià)？
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］分組討論，分析：根據化合價(jià)規律，鈉元素由于其最外層電子只有1個(gè)，故其為＋1價(jià)，而在化合物中，各元素化合價(jià)代數和應等于零，兩個(gè)鈉離子為＋2價(jià)，故兩個(gè)氧離子每一個(gè)應該為－1價(jià)。
�。弁队帮@示］問(wèn)題2：過(guò)氧化鈉與水以及過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應是否屬于氧化還原反應？如果是氧化還原反應的話(huà)，誰(shuí)是氧化劑，誰(shuí)是還原劑？
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］分組討論，分析：判斷一個(gè)反應是否為氧化還原反應的依據是看該反應中是否有化合價(jià)的變化。在過(guò)氧化鈉和水以及過(guò)氧化鈉與二氧化碳的反應中，過(guò)氧化鈉中的
�。�1價(jià)的氧發(fā)生了變價(jià)，一部分降低為－2價(jià)，另一部分升高為0價(jià)，故這兩個(gè)反應都屬于氧化還原反應，且由于只有過(guò)氧化鈉中－1價(jià)的氧變價(jià)，故在這兩個(gè)反應中過(guò)氧化鈉既是氧化劑又是還原劑。
�。圻^(guò)渡］當我們用小刀切開(kāi)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。
�。郯鍟�(shū)］二、氧化鈉(Na2O)
�。蹘煟菅趸c是一種白色的固體，也能與水和二氧化碳反應，分別生成氫氧化鈉和碳酸鈉。
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］根據教師的提示書(shū)寫(xiě)氧化鈉與水和二氧化碳的反應，并由一名同學(xué)將其板演于板書(shū)二的下邊。
Na2O＋H2O====2NaOH Na2O＋CO2====Na2CO3
�。蹘煟菡埓蠹腋鶕趸c和過(guò)氧化鈉的性質(zhì)，填寫(xiě)下表。
�。弁队帮@示］Na2O與Na2O2性質(zhì)的比較
�。凵媳懋�(huà)有“▲”者為所要填寫(xiě)內容，此表格也可視學(xué)生具體情況而直接向學(xué)生展示。］
�。塾懻摚軳a、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往往含有結晶水，就是我們日常生活中常用的蘇打，它還有個(gè)弟弟——小蘇打，它們的性質(zhì)既相似又不同，下面我們就學(xué)習它們的性質(zhì)。
�。郯鍟�(shū)］三、碳酸鈉和碳酸氫鈉(Na2CO3、NaHCO3)
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］觀(guān)察所展示的碳酸鈉和碳酸氫鈉的顏色，狀態(tài)，并通過(guò)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�(shū)］Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的比較
�。蹘煟菡埓蠹彝瓿杀碇械蘑佗冖邰茼梼热�。
�。壅堃晃煌瑢W(xué)上黑板填寫(xiě)］
�。蹎�(wèn)］碳酸鈉與碳酸鈉晶體(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。
�。蹎�(wèn)］根據初中所學(xué)知識回答，檢驗某一種物質(zhì)是否含有碳酸根(CO )，用什么試劑？根據什么現象判斷？
�。凵莼貞�，并用口訣的形式回答：碳酸根，加鹽酸，反應生成(二)氧化碳，將其通入石灰水，溶液渾濁有沉淀。
�。蹘煟萑绱丝磥�(lái)，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，現象又如何呢？是否會(huì )和碳酸鈉與鹽酸的反應一樣呢？讓我們通過(guò)實(shí)驗來(lái)得出結論。
�。垩菔緦�(shí)驗2—7］Na2CO3與Na2HCO3分別與稀鹽酸的反應。
�。蹘煟莞鶕䦟�(shí)驗現象完成表中內容⑤。
�。蹖W(xué)生回答，教師板書(shū)］
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�(wèn)］那么，滴加鹽酸產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體的物質(zhì)中是否就一定含有碳酸根呢？
�。凵莶灰欢�，還可能含有碳酸氫根。
�。蹎�(wèn)］怎樣區別碳酸鈉與碳酸氫鈉呢？
讓我們來(lái)做一下碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液分別與氯化鋇溶液反應的實(shí)驗。
�。垩a充實(shí)驗］在Na2CO3和NaHCO3 溶液中分別滴加BaCl2溶液。
�。蹘煟莠F在我們根據實(shí)驗現象來(lái)完成表中內容⑥。
�。蹖W(xué)生回答，教師板書(shū)］
有白色沉淀生成 無(wú)現象
Ba2＋＋CO ====BaCO3↓
�。壑v解］碳酸鹽的正鹽除鈉鹽、鉀鹽、銨鹽外，多數是不溶于水的，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(shí)我們常用氯化鋇或氯化鈣做試劑來(lái)進(jìn)行鑒別。
�。圻^(guò)渡］碳酸鈉與碳酸氫鈉的另一個(gè)不同點(diǎn)是它們的熱穩定性不同。請大家仔細觀(guān)察以下實(shí)驗。
�。垩菔緦�(shí)驗］用下圖裝置演示Na2CO3與NaHCO3的分解。
�。蹘煟萏妓釟溻c加熱可發(fā)生分解反應，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(wú)明顯現象，鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉固體時(shí)，我們常用此方法。
�。叟c學(xué)生共同完成表中內容⑦］
�。郯鍟�(shū)］穩定 不穩定加熱易分解
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(wú)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。
……
�。蹘煟菰谒械臋z驗方案中，應盡可能地從以下幾個(gè)方面去考慮，首先操作要較簡(jiǎn)單，其次現象要明顯，可操作性要強。
�。墼O疑］根據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(dòng)］自學(xué)教材相關(guān)內容，并參看圖2—10“Na2CO3和NaHCO3的主要用途”總結歸納二者的主要用途，并將其填入表中內容⑧處。
玻璃、制皂、造紙、紡織、發(fā)酵粉、藥劑
�。蹎�(wèn)題探究］
�。弁队帮@示］問(wèn)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象是否相同？為什么？
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］討論，分析：當把碳酸鈉溶液逐滴滴入鹽酸時(shí)，CO 會(huì )和相當多的H＋發(fā)生如下反應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(shí)H＋濃度低，CO 濃度高，首先發(fā)生的反應是CO ＋H＋====HCO ，因此開(kāi)始沒(méi)有氣體生成，只有CO 全部轉化為HCO 后，才會(huì )因為發(fā)生反應HCO ＋H＋====H2O＋CO2而產(chǎn)生氣體。兼于此，盡管反應物相同，但由于其加入方式的不同將會(huì )有不同的現象。
�。弁队帮@示］問(wèn)題2：在一定溫度下飽和的Na2CO3溶液中通入CO2氣體，有何現象發(fā)生？為什么？
�。蹖W(xué)生活動(dòng)］討論，思考、分析：碳酸鈉溶液中通入CO2氣體會(huì )發(fā)生如下反應
Na2CO3＋CO2＋H2O====2NaHCO3
前邊剛學(xué)過(guò)碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉的溶解度，當然指的是同溫條件下，而且反應中還要用掉一部分水，所以生成的溶解度較低的NaHCO3就會(huì )從溶液中析出，因此發(fā)生的現象應是有晶體析出，也可以說(shuō)成是沉淀。
�。蹘煟�(補充說(shuō)明)實(shí)際上引起晶體析出除了上述兩方面的原因外，還有一點(diǎn)那就是溶質(zhì)的質(zhì)量經(jīng)過(guò)反應后還增多了，即每有106 g Na2CO3反應，將生成168 g NaHCO3。
�。郾竟澬〗Y］本節課我們介紹了過(guò)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)習時(shí)應重點(diǎn)放在過(guò)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(shū)設計
第二節 鈉的化合物
一、過(guò)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(shuō)明
本節課采取了實(shí)驗、啟發(fā)、探究式教學(xué)方法，旨在利用生動(dòng)有趣的演示實(shí)驗和精心設計的一系列問(wèn)題引起學(xué)生的濃厚興趣。啟發(fā)學(xué)生自覺(jué)參與對知識的歸納與總結，并通過(guò)思維活動(dòng)把從實(shí)驗中得到的感性認識上升為理性認識。教學(xué)過(guò)程遵循由表及里的認知規律。層層設疑，讓學(xué)生通過(guò)對比、討論、析疑、釋疑，來(lái)培養學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
●參考練習
1．下列物質(zhì)置于空氣中因發(fā)生非氧化還原反應而變質(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，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(guò)裝有Na2O2的干燥管后，體積減小到原來(lái)的 （條件相同時(shí)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
D．D.8 g NaOH投入42 g水中
解析：每組均產(chǎn)生8 g NaOH，而溶液質(zhì)量的大小各不相同，A產(chǎn)生H2，C產(chǎn)生O2，從溶液中逸出使溶液質(zhì)量減輕。所以C正確。
答案：C
4．將Na2O2投入FeCl2溶液中，可觀(guān)察到的現象是（ ）
A．生成白色沉淀
B．生成紅褐色沉淀
C．有氣泡產(chǎn)生
D．無(wú)變化
答案：BC
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