2022年高中化学专题3.2.1钠的重要化合物教学案新人教版必修1

2022年高中化学专题3.2.1钠的重要化合物教学案新人教版必修1【教学目标】知识与技能： 1.掌握Na2O2和Na2O、Na2CO3和NaHCO3的共性和差异性2.掌握检验金属离子的实验方法-试剂法和焰色反应过程与方法：1.利用“结构决定性质”的思维理念，采用对比的方法，学会从同类化合物找出性质的差异性、相似性，形成规律性的知识的方法，情感态度与价值观：1.帮助学生主动构成建自身发展所需的化学基础知识和基础技能【教学重点】Na2O2和Na2O、Na2CO3和NaHCO3性质的差异性【教学难点】Na2CO3、NaHCO3溶液反应现象的差异【课时安排】共三课时（第一课时）【教学过程】回顾1.初中时学过的NaOH 有哪些性质？2.Na 与H2O 反应的实验现象及原因？3.请同学们回忆一下Na 在不同条件下与O2反应的现象和产物差异。导入Na2O与Na2O2 以及我们初中接触过的NaOH、NaCl、Na2CO3、NaHCO3都是Na的重要化合物，今天我们就来系统地学习一下板书第二节 几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物1.Na2O与Na2O2讲解Na2O与Na2O2 都是Na的氧化物，都只含有Na和O两种元素，那么，它们的化学性质是否相同？让我们一起动手做实验来探究一下。演示实验3-5Na2O2 与水反应实验步骤：把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。实验现象：反应生成的气体能使木条复燃。实验结论：Na2O2 与H2O反应放热，生成物助燃板书(1) 与水反应：Na2O+H2O =2NaOH 2 Na2O2+2H2O=4 NaOH +O2师请同学们动手写方程式，并判断是否属于氧化还原反应，若是，请标出电子得失，判断氧化剂与还原剂板书失 2e- 2 Na2O2+2H2O=4 NaOH +O2得2e- Na2O2 既是氧化剂又是还原剂讲解碱性氧化物是与H2O 化合生成碱，由此可知，Na2O 是碱性氧化物，Na2O2 是过氧化物。演示实验分别装入Na2O和Na2O2 的试管中滴入适量的水，充分反应后，滴入2 滴酚酞试剂。实验现象：Na2O加入水无明显现象，滴酚酞变红Na2O2 加入水，剧烈反应，有汽泡变出，溶液变红后褪色讲解由此可知，Na2O2是强氧化剂，有漂白性。过渡我们刚做了与水的实验，下面我们再来看一下与CO2 的反应。失 2e-板书(2) 与CO2 反应： 2 Na2O2+2CO2 =2 Na2CO3 +O2得2e- Na2O +CO2=Na2CO3 讲解人进行呼吸时，需要呼出CO2 ，吸进O2，而CO2 与Na2O2 正好可以反应生成O2，以保证人体正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。请大家根据Na2O和Na2O2 的性质填写表格投影总结 Na2O和Na2O2 的性质比较名称氧化钠过氧化钠 化学式Na2ONa2O2 色态白色固体淡黄色固体与H2O反应Na2O+H2O =2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 与CO2 反应Na2O+CO2 =Na2CO3 2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3+O2类别碱性氧化物过氧化物生成条件Na在空气中缓慢氧化Na 在空气中燃烧稳定性不稳定2Na2O+O22Na2O2 相对稳定用途供氧剂、强氧化剂、漂白剂讨论Na、Na2O、Na2O2 、NaOH 在空气中放置一段就会变质，最后产物是什么？ (Na2CO3 )讲解Na2CO3 往往含有结晶水，就是我们日常生活中常用的苏打，它还有一个分子量比它小的弟弟-小苏打，它们的性质既相似又不同，下面我们就学习它们的性质板书2、Na2CO3与NaHCO3 设问Na2CO3 与Na2CO310H2O 是否为同一物质？ (不是)科学探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质(1) 在2支试管里分别加入少量Na2CO3 和NaHCO3 (各约1克) 观察二者外观上的细小差别，分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象，用手摸一摸试管底部，有什么感觉？ 继续向试管内加入10 mL水，用力振荡，有什么现象？ 向试管内滴入1-2滴酚酞溶液，各有什么现象？ 在下表中记录实验现象并得出初步结论步骤Na2CO3NaHCO3白色粉末，加H2O 结块成晶体，放热细小白色粉末，加H2O，部分溶解，没有明显放热感觉振荡长时间后可溶解仍有固体残余溶液变红微红初步结论加水变成含结晶水的晶体部分溶解，碱性比Na2CO3弱讲解Na2CO3与Na2CO310H2O 是两种不同的纯净物，Na2CO310H2O在空气中易被风化而变成粉末设问根据初中所学的知识回答，检验某一物质是否含有碳酸根（CO32），用什么方法？（加HCl，看是否有气体生成，将生成气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，有沉淀产生）讲解如此看来，在Na2CO3中滴加稀盐酸，必定有气体生成，那么在NaHCO3中滴加稀盐酸，现象又如何呢？是否和Na2CO3与HCl的反应一样吗？让我们通过实验来得出结论。板书（1）与盐酸反应 Na2CO32HCl2NaCl +H2OCO2（慢）CO32 2H H2O CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 (快)HCO3+H=H2O+CO2 讲解慢的原因是因为先生成HCO3 ，再进一步反应生成H2O 和CO2 设问那么，滴加HCl 产生无色无味气体的物质中是否一定有CO32 ？ (不一定，还可能含有HCO3 )设问怎样来区别Na2CO3 与NaHCO3呢？让我们来做实验研究一下，演示实验实验步骤：分别向装有Na2CO3和NaHCO3的溶液中分别加入BaCl2 溶液实验现象：Na2CO3 有白色沉淀；NaHCO3 没有现象板书(2) 与BaCl2 溶液反应： Ba2 +CO32=BaCO3 讲解碳酸盐的正盐除了K、Na、NH4外都不溶于水，而酸式盐却都溶于水，因此，鉴别Na2CO3和NaHCO3 溶液，我们常用BaCl2或CaCl2做试剂来鉴别。过渡Na2CO3 与NaHCO3 的另一个不同点是热稳定性不同。【科学探究】Na2CO3和NaHCO3的热稳定性现象发生反应的化学方程式结论Na2CO3石灰水无变化-受热不分解NaHCO3石灰不变浑浊2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2 易分解板书(3) 热稳定性： Na2CO3 稳定，NaHCO3受热易分解2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2 讲解正盐比酸式盐稳定。设问根据Na2CO3与NaHCO3 各自不同的性质，二者有什么用途？投影总结 Na2CO3 和NaHCO3 性质比较 物质碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3 NaHCO3 俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末(Na2CO310H2O为晶体)白色晶体溶解性易溶于水溶解度相对小与H 反应慢，CO32 +2H =H2O +CO2 快，HCO3+H=H2O+CO2 与可溶性钡、钙盐Ba2 +CO32=BaCO3 Ca2+CO32=CaCO3 不反应热稳定性稳定，受热，难分解，Na2CO3 10H2O 易风化不稳定，2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 用途玻璃，制皂，造纸，纺织发酵粉，制药思考1Na2CO3和NaHCO3混合时的提纯方法？投影总结 Na2CO3粉末中混有NaHCO3，用加热法2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量NaOH NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O NaHCO3 溶液中混有Na2CO3 通入过量CO2 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3思考2Na2CO3 与HCl 反应时加入的顺序不同，现象如何？投影总结 在盐酸中逐滴加入Na2CO3 溶液，立即产生气泡 2H +CO32 =H2O +CO2 在Na2CO3 溶液中加入稀盐酸时，滴加一定量后才产生气泡 CO32 +H=HCO3 HCO3+H=H2O +CO2 思考3如何鉴别Na2CO3 与NaHCO3 投影总结 利用热稳定性不同 与酸反应速率不同 阴离子不同，分别加CaCl2 和BaCl2 溶液讲解Na2CO3用途非常广泛，是工业生产的重要生产资料，之前一直被西方世界的“索尔维制碱法”垄断。1926年，侯德榜针对氨碱法的不足，研究成功了联合制碱法-侯氏制碱法板书(4) 制取Na2CO3 的方法-侯氏制碱法投影侯氏制碱法的过程 向饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2 NH3 +H2O+CO2=NH4HCO3 依据NaHCO3 溶解度小，会从溶液中析出 NaCl+NH4HCO3=NaHCO3 +NH4Cl NaClNH3H2OCO2NaHCO3NH4Cl 将NaHCO3 晶体滤出，NH4Cl可作氮肥2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 过渡根据之前的学习知道，K、Na的化学性质非常相似，初中学习物质的溶解性我们知道，Na、K盐全溶，用离子反应是不可能把Na、K鉴别出来，怎样鉴别钠盐和钾盐呢？同学们，有没有注意到平时我们炒菜时，如果不小心把汤洒在炉火上，火焰会变成黄色，酒精燃烧的火焰本身是淡蓝色，使我们使用酒精灯时发现酒精灯的火焰实际上也是黄色的这是为什么？（可能存在一些物质改变了火焰的颜色）讲解这种假设合不合理吗？我们用实验来验证。同学们认真观察实验时，火焰颜色的变化。演示实验NaCl、NaOH、Na2SO4的焰色反应（有钠的化合物在灼烧时火焰都是黄色的）演示实验K2CO3、CuSO4、BaCl2、CaCl2的焰色反应实验现象：K2CO3黄紫色CuSO4绿色BaCl2黄绿色CaCl2砖红色讲解很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出的特殊的，这在化学上叫做焰色反应。板书3、焰色反应（1）定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应。讲解要注意的是，焰色反应不是化学反应是物理变化，检验的是元素的性质，主要用来检验金属元素。设问那么，应如何操作焰色反应的实验呢？板书（2）操作：洗烧蘸烧投影总结(1)洗-用稀盐酸洗铂丝。(用稀盐酸将其表面的氧化物反应掉，生成的氯化物灼烧时易汽化而挥发，以除去干扰焰色反应的杂质，不能用稀H2SO4 洗，因生成的硫酸盐沸点高)(2) 烧-用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上烧到与原来颜色相同为止。(除去杂质)(3) 蘸-用灼烧合格的Pt 丝蘸取被灼烧的物质(4) 烧-将沾在铂丝的物质在火焰上灼烧，并观察其现象。讲解值得注意的是，选用火焰颜色较浅的煤气灯和酒精灯；金属丝本身在火焰上燃烧应无颜色，同时熔点要高，不易被氧化，用Pt丝效果较好，也可用Fe、Ni、W来代替。师下面，请两们同学分别来做NaCl、KCl 的焰色反应实验，请同学们注意观察他们的操作是否正确？注意观察火焰颜色。师现在，我再来做一次KCl的实验，请一位同学透过蓝色的钴玻璃看颜色。板书钠盐：黄色钾盐：透过蓝色的钴玻璃呈紫色。讲解焰色反应很灵敏，微量的金属都被检验出来，一般的溶液中都有少量Na，由于K焰色反应非常浅，容易被Na干扰。板书（3）用途：1.离子检验2.焰色材料知识拓展漫话焰火“火树银花不夜天”的节日之夜，天空中五彩缤纷、瑰丽多姿的焰火，给节日增添了欢乐的气氛，而这美丽的夜景的创造都归功于化学。1.火焰是靠内装的火药的引燃、发射的。常用的黑火药用KNO3、S、C按一定的比例混合成，主要反应为S2KNO33CK2S3CO2N2反应中放出大量的热，使生成的气体在高温下有限空间产生较强的压力，将焰色射送出去。2.五光十色的焰色火焰发色剂Sr(NO3)2红色NaNO3黄色Ba(NO3)2绿色LiNO3紫红色Mg、Al、Zn粉等在烧灼则产生耀眼的白光火花Al、Fe燃烧，爆炸时以散开的白色或黄色熔融粒子喷射而形成的。浓烟及未反应的木炭粉等形成的。燃放焰火虽可以给人带来欢乐，但引起的环境污染是相当严重的。小结以上我们学习钠的化合物的知识以及一种科学检验元素的方法焰色反应。课堂练习1.关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是（）A、它们的物质的量相等时，跟足量的盐酸反应，在相同状况时放出的CO2体积相同B、它们的物质的量相等时，跟足量的盐酸反应，所消耗盐酸的物质的量相同C、它们的质量相等时，在水中电离出相同数目的NaD、它们的质量相等时，与足量盐酸反应产生物质的量相等的CO22.某物质灼烧时，焰色反应为黄色，下列判断正确的是（）A、该物质一定是钠的化合物B、该物质一定含钠元素C、该物质一定是金属钠D、不能确定该物质中是否含有钾元素【板书设计】第二节 几种重要的金属化合物一、钠的重要化合物1、Na2O与Na2O2(1) 与水反应：Na2O+H2O =2NaOH 2 Na2O2+2H2O=4 NaOH +O2失 2e- 得2e-2 Na2O2+2H2O=4 NaOH +O2 Na2O2 既是氧化剂又是还原剂失 2e-(2) 与CO2 反应： 2 Na2O2+2CO2 =2 Na2CO3 +O2 Na2O +CO2=Na2CO3 得2e- 2、Na2CO3与NaHCO3 科学探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质（1）与盐酸反应 Na2CO32HCl2NaCl +H2OCO2（慢）CO32 2H H2O CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 (快)HCO3+H=H2O+CO2 (2) 与BaCl2 溶液反应： Ba2 +CO32=BaCO3 科学探究Na2CO3和NaHCO3的热稳定性(3) 热稳定性： Na2CO3 稳定NaHCO3受热易分解2NaHCO3 Na2CO3 +H2O +CO2 (4) 制取Na2CO3 的方法-侯氏制碱法3、焰色反应（1）定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应。（2）操作：洗烧蘸烧钠盐：黄色钾盐：透过蓝色的钴玻璃呈紫色。（3）用途离子检验焰色材料【教学反思】