2019-2020年高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第二单元 钠、镁及其化合物教案（7） 苏教版必修1.doc

2019-2020年高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第二单元 钠、镁及其化合物教案（7） 苏教版必修1教学过程l 活动1：创设情景，引入课题新闻资料我们说生活之中有化学。如果大家平常多关注新闻，可以看到许多与化学有关的问题。阅读下面一段新闻，思考你从中发现或想到什么化学问题？网上信息摘录：若干神秘“水雷”惊现珠江。2002年7月7日，在珠江石溪附近，前前后后共飘着七个白色的来历不明的金属桶。突然，从飘在水面上的一个金属桶内冒起一股白烟，窜起亮黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起，这个铁桶接着又连续爆炸了多次，爆炸腾起的白色烟雾有近十米高，还有许多未燃尽的白烟飘进旁边的公司内，这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡，有时甚至还突然着火。据悉，其中另有一铁桶被过往船只发现，并将其打捞上船，打算清洗后使用，但当船员把盖子打开后，桶内冒起浓浓白烟，一接触桶内物质，双手立即感到剧烈地疼痛，于是他们又将其推入江里，一遇水，这个桶就又爆炸了。所幸该船只迅速逃离，伤亡不大。珠江水面上尚有五个一触即发的“水雷”漂浮着，消防队员、民警及广州化工集团的化学品专家赶来凑在一起，紧张地调查爆炸物的性质及研究“水雷”的处置对策。city.icchina/news/getInfo.asp?id=17681问题讨论：1。引起爆炸的物质是什么？2。为什么会发生爆炸（金属桶为什么会成为水雷）？3。如何防止爆炸（另五个没有爆炸的金属桶如何处理）？4。事故的启示是什么？生1：引起爆炸的物质可能是钠，因信息中“窜起亮黄色火苗”是钠元素的特征焰色反应。发生爆炸是因为钠与水发生了反应。生2：发生爆炸应该是钠与水反应生成了大量的气体，气体膨胀就产生了爆炸。生3：也有可能钠是爆炸物。生4：也有可能钠与水反应的生成产物是爆炸物。师：非常好，同学们提出很多的想法。钠是怎么样的物质？它能与水反应吗？若反应又生成什么呢？让我们通过实验来说明吧。l 活动2：实验演示，科学探究实验（投影）取出一块钠，用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切成一小块钠，投入盛有滴入几滴酚酞试液的水的玻璃皿中。师：实验中我们到了什么现象？又得到什么结论？生5：实验现象是金属钠浮在水面，熔成闪亮的小球，向各个方向迅速游动，同时发生嘶嘶的响声，溶液变为红色。结论有：说明钠的密度小，反应放热且钠的熔点低，反应有气体生成，生成的产物呈碱性。生6：生成的气体可能是H2，碱性物质可能是NaOH。师：同学们的观察很仔细，所得结论也比较合理。请大家写出此反应的方程式。教师在实验探究的基础上又回到问题解决上，进一步提出问题：模拟实验证明了钠与水能发生剧烈反应，但为什么模拟实验中钠与水没有发生爆炸，而新闻中却发生了爆炸？生7：我觉得发生爆炸的原因应该是钠与水反应生成大量的氢气，氢气在反应中燃烧从而发生爆炸。知识拓展爆炸原因分析：由于金属钠的化学性质非常活泼，与自然界的很多物质到会发生反应，尤其是当它遇到水的时候，会释放出氢气，氢气的着火点相当低，大量的金属钠在水里迅速的化学反应就会产生剧烈的爆炸，所以必须用煤油在储存罐里做隔离层。在珠江水面上发生爆炸的桶装金属钠就是因为在铁皮桶里起隔离作用的煤油泄漏，引起金属钠与空气和水接触造成的。l 活动3：联系实际，提出解决问题的方案师：现在运用所学的知识来试着讨论解决第3个问题：3.如何防止爆炸（另五个没有爆炸的金属桶如何处理）？生8：用炸药炸掉。生9：用灭火器处理。生10：把它们捞上来，再把桶浸在煤油中。师：有三位同学提出了不同的方法，请大家以4人为一小组，讨论一下他们的方法哪个更合理？或者提出自己的合理方案。归纳：实际做法：消防队员找来一个竹制的箩筐，在上面固定好缆绳，用来打捞铁桶。又找来一个较大的白色塑料桶，准备将打捞上来的铁桶放在里面，再用煤油浸泡，因为金属钠在煤油里是不会燃烧的。l 活动4：兴趣延续，自主提出学习内容针对这一新闻，大家还想知道什么？生：我想知道钠还有什么化学性质。生：我想知道钠的结构和用途是什么？生：我想知道哪些金属与钠的性质类似？生：我想知道钠的物理性质和钠怎样保存？生：我还想知道钠是怎样制备出来的？生：我想知道新闻中的“水雷”从哪里来的？生：我想知道新闻中一桶钠爆炸的威力有多大？（老师与学生一起就以上的知识点进行共同学习，下面以教学片断的形式对教材设计的重要部分进行展示）【金属钠的化学性质】过渡钠能与自然界的很多物质到会发生反应，那么钠还有其他的哪些性质？交流与讨论从钠的物质类别猜测钠的化学性质？ 1与非金属单质反应（O2、Cl2等）2与水反应3与酸反应（金属活动性顺序）4与盐反应（金属活动性顺序）一、钠的化学性质1、钠与水反应2、钠与非金属反应实验2（投影）展示一块钠，用滤纸吸干表面的煤油，切开。用玻璃管插入钠块，观察颜色。师实验现象说明钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠。师钠在常温下能与氧气反应生成氧化钠，在加热时能否反应呢？实验3把一小块钠放在石棉网上加热。师钠在加热时与氧气反应生成淡黄色的物质，它是过氧化钠，反应式为：2Na+O2=Na2O2过氧化钠中钠的化合价是1价，氧的化合价是1价。过渡钠还能与其它非金属单质发生反应，如氯气、硫等。实验4将2块钠放在一团棉花中，放入一个盛氯气的集气瓶，观察现象。师钠与氯气剧烈反应燃烧，生成白烟，最后得到白色的固体，这种固体是NaCl。3、钠与酸反应过渡由金属活动性顺序可知钠排在H元素的前面，钠可与酸反应。我们通过钠与盐酸反应的实验来证明。实验5（投影）在玻璃皿中放入适量稀盐酸，再放入一小块钠。问反应的现象与钠与水反应是否相同？用方程式表示这一化学反应。学生反应方程式：2Na+2HCl=2NaCl+H24、钠与盐反应过渡由金属活动性顺序可知钠是排在比较前面的金属，理论上钠可以从盐溶液中置换出排在它后面的金属。把钠放入硫酸铜溶液中，若有铜生成，可看到有红色的固体析出。实验6（投影）在玻璃皿中放入适量硫酸铜溶液，再放入一小块钠。实验现象：除具有金属钠和水反应的现象以外，还有蓝色絮状沉淀生成，有时有黑色沉淀产生。2Na2H2OCuSO4Cu(OH)2Na2SO4H2Cu(OH)2CuOH2O思考钠与硫酸铜溶液反应没有红色的铜生成，而是生成氢氧化铜，说明了什么？结论钠先与水反应，再与硫酸铜反应。所以钠不能从盐溶液中置换出不活泼的金属。思考如果钠与盐要发生置换反应，应该在什么条件下？学生无水条件下。师在熔融状态下钠可从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质。如：TiCl4+4Na=4NaCl+Ti过渡通过前面的叙述，我们了解了钠的性质：一种非常活泼的金属。我们分析分析钠元素化合价的变化情况，指出钠在反应中所起的作用。结论：钠都作还原剂，失去一个电子，从0价变为1价。【钠的制备】拓展视野金属钠是在1807年利用电解氢氧化钠制得的，约在1891年应用于工业生产。1921年电解氯化钠制钠的工业方法实现了。目前，世界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。电解氯化钠制金属钠通常在电解槽（图）里进行。电解时氯化钠需要熔融，氯化钠的熔点为801，在技术上有困难。用熔融温度约为580的40氯化钠和60氯化钙的低共熔物（即两种或两种以上物质形成的熔点最低的混合物），降低了电解时所需的温度，从而也减低了钠的蒸气压。电解时，氯气在阳极放出，当电流通过熔盐时，金属钠和金属钙同时被还原出来，浮在阴极上方的熔盐上面，从管道溢出。把熔融的金属混合物冷却到105110，金属钙成晶体析出，经过滤就可以把金属钠跟金属钙分离。【钠的用途】钠钾合金、高压钠灯。（播放录像）【“水雷”来源】这些水中的水雷是从哪里来的？信息摘录这些金属钠到底来自哪里？到现在都是个神秘的问号。广州海事局的欧仲健局长透露，金属钠的外包装上有“上海浙联运输公司”以及“上海至广州”的标志，估计货物是从上海运来的，但广州地区并没有厂家使用金属钠，因此，他估计这些货物是到广州转运的。 广州海事局的人也估计，这些钠本来是存放在仓库内的，但由于连日的暴雨，将它们冲进了珠江；或者是由一艘私人小船运输，在经过广州时遇到大风翻沉。最可怕的是第二种情况，因为这意味着在沉没的船只内还可能有没有浮上来的金属钠，这对珠江的航行安全是一个巨大的威胁。 【金属钠的贮存运输】信息摘录广州市消防局防火处宣传科的刘先生在接受记者电话采访时说：据专家介绍，金属钠是国家有关部门认定的一类危险品，它的储存和运输都有特别的要求。消防机关对于这种危险品的管理是非常严格的，只有拥有符合消防条件的储存场所和持有消防培训证的专业人员，并且获得消防部门颁发的“危险品储存证”的专业公司才能储存。而对于金属钠的运输，必须由持有“危险品押运员证”的专业人员押运，并且每次都要到消防部门登记，办理运输证。【爆炸威力】信息摘录“水雷”威力巨大，一个相当8至9个煤气罐。珠江水面上来历不明的金属桶，每一个桶里都装有98千克的纯金属钠。北京化工大学的杨文胜教授说，从理论上讲，每一个这样的金属桶发生爆炸的威力，比8到9个煤气罐同时爆炸的威力还要大。所以将这些装满钠的金属桶喻为“水雷”也不算过分。如果碰巧有一艘船在发生爆炸的金属桶附近，危险是可想而知的。师：很好，大家想知道关于钠的很多内容，下面我们就按照结构、性质、用途、制取、保存的次序来学习钠，另外大家也非常关心这次事故中一些细节问题，说明有些同学具有良好的化学敏感性，能从化学角度去关注新闻，我们结合新闻报道的情况给大家一个答复。小结：同学们，一个新闻报道中隐藏着如此丰富的化学知识，只要我们具有敏锐的眼光，化学的头脑，我们一定还可以发现更多的生活中的化学。通过本节课的学习，我们主要学习了钠的化学性质、物理性质、钠的结构。重点是钠的化学性质。另外从本节课的学习中我们体会到学习元素化合物的二个方法：1、物质类别推断物质的性质2、物质结构决定性质，性质决定用途、保存、制备板书设计1金属钠的性质与应用一、钠的化学性质n 1、与水反应 2Na+2H2O=2NaOH+ H2 n 2、与非金属单质反应 4Na+O2=2Na2O 2Na+O2=Na2O2 2Na+Cl2=2NaCln 3、与酸反应 2Na+2HCl=2NaCl+H2 n 4、与盐反应 TiCl4+4Na=4NaCl+Ti二、钠的物理性质三、钠的原子结构作业设计【问题研讨】1如果实验室中不慎发生金属钠失火，应该采取什么方法灭火？2把钠投入稀盐酸中，钠是先与氢离子反应还是先与水反应？如何通过设计实验验证你的想法？教学反思本节教学的设计体现了新课程的理念，实现了“从生活走向化学，从化学走向社会”的教学目标，反思本节课的教学过程，有以下四个特点：（1）课题的引入具有趋动性。课题的提出是每一节课非常重要的环节，本节课通过一篇新闻报道“金属钠水雷惊现珠江”来引入，贴近生活、贴近实际，从一开始就激发起学生学习的兴趣，并由此引发学生“你想了解钠的哪些知识”的探究欲望。好的课题引入可以起到“一石激起千层浪”的作用，让学生提高学习的积极性，充分体验学习的价值。（2）充分展现学生的思维过程。在组织学生实验时，通过让学生讨论钠与水反应的实验操作过程和注意事项，引导学生抓住实验目的，研究实验原理。对每个实验的操作都力求让学生知道怎么做，为什么这样做，不这么做会怎么样。通过分组讨论师生交流，把以往的机械操作变为活的思维过程。变照方抓药为主动探究。（3）注重对学生学习方法的指导。对于新高一的学生，掌握学习元素化合物知识的方法，是这节课的重要教学目的之一。通过实验的指导、问题的归纳、思路的整理分析，引导学生初步的总结出学习元素化合物的一般思路，即以结构为核心、以性质为重点，为以后学习其它元素化合物做好准备。（4）突出问题的研究过程。在整个教学过程中，引导学生从老师提供的资料中自己提炼研究的课题，自己发现问题、提出假设，自己设计实验，讨论实验的操作，进行验证得出结论。从学生的思维出发去组织教学。特别注重展现学生的思维过程，从分析实验现象、不同角度推断反应产物，培养学生发散思维的能力。在整个教学过程中是重过程而不仅仅是重结论，知识的获得是在展现学生思维的过程中水到渠成的。从对学生的调查中反映出这节课是成功的。学生感觉课堂气氛活跃；获得了从学法到知识的全方位收获；感到参与的乐趣。从反馈中也不难看出：学生注重的是获取知识的过程，而不仅仅是将结论直接灌输给他们；希望老师的讲解能够使他们充满了继续研究和探究的欲望。【参考资料】炸起珠江千层浪:金属钠水雷来源谜团待解，爱喜网，city.icchina/news/getInfo.asp?id=17681钠的制法原理，jshlzx.net/klh/2/xx/text/zk04_114.htm