第二单元《钠镁及其化合物》教案.docx
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第二单元《钠镁及其化合物》教案
1、金属钠的性质与应用
[教学目标]
（一）知识与技能目标
1、掌握金属钠的物理性质，理解钠的化学性质。
2、了解钠的存在和用途。
3、了解钠的生产原理。
4、获得实验的基本技能，学习实验研究的方法。
（二）过程与方法目标
1、经历实验探究的过程，进一步理解运用实验科学探究物质性质的意义和一般方法，提高科学探究能力。
2、在实验探究中，形成独立思考的能力，敢于质疑，增强团队精神。
3、运用观察、实验获取信息，并运用比较、归纳等方法对信息加工。
（三）情感态度与价值观目标
1、通过化学实验发展学习兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦。
2、树立尊重科学、依靠科学的思想，培养学生严谨求实的科学态度。
[教学重点]通过实验认识钠的化学性质。
[教学难点]对实验现象的观察与分析，探究学习。
[教学用品]实验的仪器和药品：
金属钠、酒精灯、镊子、滤纸、小刀、石棉网、铁架台、胶头滴管、火柴、酚酞、烧杯、洗气瓶、硫酸铜溶液。
[教学方法]实验法、问题探究法、讲解法
[教学过程]
[教师演示]表演化学小魔术：
滴水点灯。
（课前在酒精灯灯芯里暗藏一小块金属钠，实验时用胶头滴管向灯芯内滴一滴水。
）
[教师引导]在刚才的魔术中，奇妙现象的产生就是金属钠的功劳。
为什么能滴水点灯？
在魔术中金属钠的作用是什么？
钠具有什么性质？
[观察思考]
[实验1]用镊子从煤油中取出钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去钠一端的表层，观察表面的颜色和光泽；将其放置在空气中，观察表面颜色的变化。
[教师活动]引导学生根据现象，归纳出钠的性质
1、钠的物理性质：
银白色、有金属光泽、质软的固体具有金属的通性：
有延展性、易导电、导热
2、钠的保存：
密封保存在煤油中
3、在空气中的变化：
银白色光泽马上变暗（？
）
[教师设疑]为什么钠放在空气中会变暗呢？
由银白色变暗肯定是有新的物质生成，是什么物质呢？
我们在前面已经学过了结构决定了性质，钠原子的核电荷数是11，请同学们画出钠的原子结构示意图。
[教师活动]从金属的原子结构示意图，我们可以看出，金属钠原子最外电子层带有一个电子，在化学反应中容易失去最外电子层的一个电子，显活泼的金属性。
金属钠能和许多非金属如氧气、氯气等反应。
我们刚才把钠放在空气中，钠的表面变暗就是钠和氧气反应生成白色的氧化钠。
[观察思考]
[实验2]将一小块金属钠放在石棉网上，用酒精灯加热石棉网，观察现象火焰颜色以及产物的颜色、状态
[学生回答]看到钠燃烧起来，火焰呈黄色，产物为淡黄色的粉末
[教师活动]引导学生写出钠在常温时与空气中的氧气反应的方程式
4Na+O2==2Na2O（白色固体）
点燃
教师写出钠燃烧的方程式2Na+O2====Na2O2（淡黄色粉末）
注意，钠与氧气的反应产物和反应温度有关系。
思考：
是氧化钠比较稳定还是过氧化钠比较稳定？
氧化钠能不能转化为过氧化钠？
[讨论]在教师的引导下得出结论，过氧化钠比较稳定。
氧化钠可以继续和氧气反应生成过氧化钠2Na2O+O2==2Na2O2
[教师活动]氧化钠是碱性氧化物，和水反应生成对应的碱，和酸性氧化物反应生成对应的盐；而过氧化钠不是碱性氧化物，它是过氧化物，和水反应除了生成水，还生成氧气，和酸性氧化物反应除了生成盐，还生成氧气
Na2O+H2O==2NaOH2Na2O+2CO2==2Na2CO3
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
（过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇中作供氧剂）
（怎么验证这些产物呢，同学们可以课后思考一下）
[观察思考]
[实验3]将一小块金属钠投入装有水并滴入酚酞试剂的小烧杯中，观察现象
[教师活动]引导学生归纳现象：
钠浮在水面上，四处游动，并熔化成为小球，最后消失，发出哧哧的响声，溶液变成红色，可以用五个字概括：
浮—钠的密度比水小（0.97g/cm3）
熔—反应放热，且钠的熔点低（97.810C，沸点是882.90C）
游—产生气体，由于气体在水面上的分布不均匀，推动钠四处游动（如果收集一试管的气体，靠近火焰会听到轻微的爆鸣声，说明产生的气体是氢气）
响—氢气和空气混合，反应放出的热量使混合气体发生反应而产生爆鸣声
红—有碱生成，遇到酚酞变红：
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
[教师活动]在实验室里金属钠是保存在煤油中的，请同学们想一想：
（1）金属钠为什么可以保存在煤油中？
（2）金属钠为什么要保存在煤油中？
（3）取用钠时，为什么要用镊子，不能用手？
（4）取用钠时，多余的钠能不能放回煤油中？
[学生活动]思考并讨论，得出结论：
（1）因为钠不与煤油反应，且钠的密度比煤油大
（2）因为，钠很容易和空气中的水、氧气发生反应，所以钠要密封保存，但不能像溴一样用水密封，因为钠会和水反应，所以，钠要用不会和它反应的煤油密封保存
（3）因为手上有汗液，会和钠反应
（4）能。
而且，一定要放回煤油中，因为钠放在空气中，会和水，氧气等剧烈反应，不安全，所以用完，多余的钠一定要放会煤油中。
（一般，在取用试剂时，多余的试剂是不能再放回试剂瓶的，因为会引入杂质）
[教师活动]我国在西汉时期，就掌握了湿法炼铜技术，其原理就是用铁与硫酸铜反应置换出铜。
活泼金属能够把不活泼金属从它们的盐溶液中置换出来。
如果金属钠与硫酸铜溶液作用结果会如何呢？
请你预测，并简要说明理由。
[观察思考][实验4]向一只盛有CuSO4的大烧杯中加入一小块金属钠，观察实验现象。
[讨论]与钠和水的反应现象相同，另外，还看到有兰色絮状的沉淀产生
[教师活动]归纳钠与硫酸铜反应的方程式：
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4===Cu（OH）2↓+Na2SO4
700~8000C
钠加入盐的水溶液,首先和水反应,生成的氢氧化钠再和盐反应,所以,钠不能从盐的水溶液中,把比它不活泼的金属置换出来,如果要用钠置换出其它的金属,得在熔融状态下才可以。
例如：
TiCl4+4Na========Ti+4NaCl
通电
同样的，不能用比钠活泼的金属从钠的盐溶液中把钠置换出来，因为生成的钠会和水剧烈的反应，所以根本就的不到钠。
现在用的比较多的方法是，电解熔融的氯化钠：
2NaCl===2Na+Cl2↑
[教师活动]元素在自然界中有两种存在形式：
游离态（单质）和化合态（化合物），请同学们思考一下，钠在自然界中会以什么形态存在呢？
[学生活动]思考并回答：
以化合态存在，因为钠的化学性质非常活泼，很溶液和空气中的物质发生化学反应，生成一系列的化合物
[教师活动]归纳钠的用途
（1）制过氧化钠—和氧气反应
（2）原子反应堆导热剂—钠、钾合金在常温下为液体，有很好的导热性
（3）高压钠灯—黄光射程远，透雾能力强
（4）冶炼某些贵金属—钠有很强的还原性
教师总结：
作业：
练习册
【板书设计】
金属钠的性质与应用
一、钠的性质
1．钠的物理性质
银白色金属，质软，有延展性，导电，导热，熔、沸点低，密度小
2．化学性质
（1）与氧气反应常温：
4Na+O2=2Na2O（白色）
点燃：
2Na+O2
2Na2O2（淡黄）
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
（2）与水反应现象：
“浮”、“熔”、“游”、“响”、“红”
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
（3）与盐溶液反应：
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4
700~8000C
（4）TiCl4+4Na========Ti+4NaCl
二、钠的用途
（1）制过氧化钠—和氧气反应
（2）原子反应堆导热剂—钠、钾合金在常温下为液体，有很好的导热性
（3）高压钠灯—黄光射程远，透雾能力强
（4）冶炼某些贵金属—钠有很强的还原性
通电
三、金属钠的工业制法
2NaCl（熔融）====2Na+Cl2↑
2、碳酸钠的性质与应用
知识目标：
通过对碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较的学习，掌握其相互转化和鉴别方法；了解碳酸钠的用途；了解“侯氏制碱法”原理及流程。
德育目标：
通过侯德榜事迹介绍，培养学生爱国主义思想，树立努力学习为国争光的志向。
能力目标：
培养学生的观察能力；训练学生用对比的方法认识事物和全面地分析事物的逻辑思维能力；完善学生的实验能力和创造思维能力。
教学重点：
碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法。
教学难点：
碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化。
教学用具：
实验、多媒体、实物投影。
教学过程设计
【引入】介绍“中国化学工业之父”侯德榜事迹。
【过渡】侯先生制出的纯碱就是我们今天要探究的碳酸钠。
【板书】碳酸钠的性质与应用。
【讨论】请同学们根据自己已有的知识推测碳酸钠可能有的化学性质，并设计实验进行验证。
【学生分组实验】1.在点滴板的1、2、3孔穴中分别滴加2滴管氯化钙溶液、氢氧化钙溶液、稀盐酸,在上述溶液中再分别滴加5滴碳酸钠溶液,观察现象。
2.用pH试纸测定碳酸钠溶液的pH。
3.在一支试管中加入沾有油污的铜片，倒入碳酸钠溶液浸没铜片，用酒精灯加热至接近沸腾。
比较浸入碳酸钠溶液前后铜片表面的情况。
【提问】观察到的现象及结论。
【板书】一、碳酸钠的性质
1．Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
2．Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
3．Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH
4．水溶液显碱性
【设问】碳酸钠水溶液为何显碱性呢？
【讲述】少量的碳酸钠与水反应生成氢氧化钠，所以其水溶液显碱性。
【提问】第四组实验现象及实验条件。
【讲述】溶液显碱性的物质可以用来除去油污，在加热的条件下碳酸钠水溶液的碱性增强，除去油污能力更强。
【提问】我们洗碗常用的洗涤剂是石油产品的垃圾，残留在碗上对人体有害，我们可以用什么洗碗？
洗碗的时候最好用什么水溶解碳酸钠？
【过渡】碳酸钠俗称纯碱，纯碱不是碱，是盐。
但碳酸钠水溶液显碱性，所以俗称纯碱。
它还有一个俗名为苏打，俗名为小苏打的是NaHCO3。
【思考】碳酸钠和碳酸氢钠都含有Na、C、O三种元素，都是钠盐、碳酸盐，它们的性质是否相同，有无差异呢？
【板书】二、碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
【投影】碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较。
【过渡】我们已经知道碳酸钠溶液可以与氯化钙溶液、氢氧化钙溶液、稀盐酸反应，其水溶液显碱性，下面通过实验探究碳酸氢钠性质，并对比碳酸钠和碳酸氢钠性质。
【演示1】取等质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体少许，分别放入两支试管中，再向两支试管中加入等体积的水，仔细观察它们的溶解情况。
【演示2】在两支试管中分别加入3mL碳酸氢钠，再分别滴加氯化钙溶液、氢氧化钙溶液，观察有无沉淀生成。
【演示3】在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有0.3g碳酸钠和碳酸氢钠粉末的小气球分别套在两支试管口。
将气球内的碳酸钠和碳酸氢钠同时倒入试管中，比较它们与盐酸反应的剧烈程度。
【演示4】在两支试管中分别加入相同物质的量浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液，分别用pH试纸测定它们的pH。
【投影】碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
Na2CO3
NaHCO3
性质比较
水溶性
易溶
易溶
相同温度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3
与CaCl2反应
有白色
沉淀生成
无明显现象
与Ca（OH）2反应
有白色
沉淀生成
有白色
沉淀生成
与酸反应
反应
反应
都放出CO2气体，但NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于Na2CO3
溶液的酸碱性
碱性
碱性
物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH比
NaHCO3溶液的大
【板书并讲解】碳酸钠与盐酸反应，实际是碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳，所以碳酸氢钠与酸反应的剧烈程度强于碳酸钠。
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
【设问】碳酸钙受热分解，碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性如何呢？
【思考】如果它们受热分解，分解的产物可能是什么？
如何检验产物呢？
【投影】改进的实验装置图。
【演示4】用如图装置给碳酸钠和碳酸氢钠固体加热，比较碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性。
【提问】1.大烧杯有何现象？
2.为什么大烧杯先产生气泡?
3.有气泡产生能否说明碳酸钠在加热条件下反应了?
4.应该观察到什么现象才能说明碳酸钠和碳酸氢钠在加热条件下反应了?
【强调】重点观察的部位是石灰水。
【展示】大、小烧杯中石灰水变化；大、小试管壁变化。
【投影】碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
Na2CO3
NaHCO3
性质比较
水溶性
易溶
易溶
相同温度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3
与CaCl2反应
有白色
沉淀生成
无明显
现象
与Ca（OH）2反应
有白色
沉淀生成
有白色
沉淀生成
与酸反应
反应
反应
都放出CO2气体，但NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于Na2CO3
溶液的酸碱性
碱性
碱性
物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH比
NaHCO3溶液的大
热稳定性
稳定
不稳定
NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O
【板书】Na2CO3加热不反应2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
【思考】碳酸氢钠能转变成碳酸钠，碳酸钠能转变成碳酸氢钠吗？
【板书】Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
【思考】如何除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠固体？
如何除去碳酸氢钠溶液中混有的碳酸钠？
【过渡】我们比较了碳酸钠与碳酸氢钠性质，请同学们解决一些实际问题。
【讨论】两瓶分别装有碳酸钠与碳酸氢钠试剂瓶，但标签模糊。
请设计尽可能多的实验区别碳酸钠和碳酸氢钠。
【学生回答】略。
【展示】一包固体，可能是碳酸钠固体也可能是碳酸氢钠固体。
【讨论】请设计出最优的实验方案判断出它是碳酸钠还是碳酸氢钠。
最优实验方案设计的一般原则是：
操作简便，现象明显。
【学生回答】略。
【实验】取少量固体溶于水，加入氯化钙溶液。
【设问】侯先生奉献了毕生的精力制备纯碱----碳酸钠，为什么要制备碳酸钠？
它到底有什么重要用途呢？
【投影】碳酸钠的应用。
【阅读】最后让我们了解一下在全世界享有盛名的“侯氏制碱法”的原理及流程。
请阅读P52页。
请同学们阅读时注意思考以下问题。
【投影】1.“侯氏制碱法”的原理是什么？
2.氨气和二氧化碳两种气体，哪一种先通入饱和的氯化钠溶液中?
3.为何碳酸氢钠先从溶液中析出?
4.工业生产上为何常将制碱与合成氨联系起来?
【板书】四、“侯氏制碱法”
【小结】本节课设计实验探究了碳酸钠的性质、碳酸氢钠的性质；对它们的性质进行了比较；了解了碳酸钠的应用；了解了“侯氏制碱法”原理及流程。
【作业】
1、碳酸氢钠固体粉末经加热后剩余固体成分可能是什么？
请设计实验验证。
2、完成课本P58-10
3、离子反应
教学目标：
掌握离子方程式的书写
教学重点：
离子反应实验的探究
教具教法：
多媒体化学实验室，讲授法、实验探究法、讨论法
【教师活动】教师叙，在学习离子反应之前我们先来看两个演示实验
【演示实验】在4只相同的小烧杯中分别假如50ml物质的量浓度均为0.1mol.L-1的盐酸、醋酸溶液和氨水，把这4只装药品做为相同电源，装在相同灯泡的电路电阻，按课本图2-14所示装量进行实验，按通电源，引导学生观察灯泡明亮状况。
【教师活动】教师叙，实验表明，当物质的量浓度相同时，盐酸和氢氧化钠溶液的导电能力明显强于醋酸溶液和氨水。
为什么会这样呢？
原来物质起导电作用的除了金属中的自由移动电子外还有溶液中的自由移动离子，自由移动离子浓度越大，溶液的导电能力越强。
根据刚才的实验，请同学们把4杯溶液按自由移动离子浓度大小分成两组。
[教师活动]教师评点学生做请后叙，NaOH,HCl溶于水后完全电离子，自由移动离子浓度大，醋酸和氨水中的一水合氨（NH3H2O）电离不完全，自由移动离子浓度小。
[教师活动]板书：
一、强、弱电解质
1、强电解质NaOH==Na++OH-HCl==H++Cl-
2、弱电解质CH3COOH
CH3COO-+H+NH3*H2O
NH4++OH-
[师生活动]教师引导学生阅读并掌握课本P53最后一段：
强电解质和弱电解质概念。
【创设情景】请学生完成以下实验：
实验一：
硝酸银溶液分别与盐酸、氯化钠溶液反应
实验二：
盐酸与碳酸钠、碳酸钾溶液反应
实验三：
硫酸铜与氢氧化钠、氢氧化钾溶液反应
【学生活动】学生实验并观察记录，完成以下表格：
实验内容
实验现象
化学方程式
AgNO3+HCl
AgNO3+NaCl
Na2CO3+HCl
K2CO3+HCl
CuSO4+NaOH
CuSO4+KOH
【教师活动】
教师板书并讲解：
Ag++NO3-+H++Cl-==AgCl↓+NO3-+H+Ag++Cl-==AgCl↓
[教师活动]教师叙，我们象Ag++Cl-==AgCl↓这样用实际参加反应的离子符号表达的方程式叫离子方程式。
[教师活动]二、离子方程式书写
引导学生阅读课本P54离子方程式书写的方法。
请同学们完成刚才几个实验的离子方程式。
【学生活动】学生完成离子方程式。
【教师活动】教师投影并讲评几个学生书写的离子方程式。
【师生活动】师生一起总结离子方程式的作用，即离子方程式可以表示同一类型的化学反应。
作业：
1、请同学们在课外完成课本P55的问题解决。
2、P57-58：
6、7、8
4、镁的提取及应用
【教学目标】1、了解镁单质的生产原理。
2、能用实验的方法探索和认识镁及其化合物的性质。
3、通过经历实验探究的过程,了解实验研究化学物质的一般方法。
【重点、难点】通过实验来探索镁的性质，运用对比的方法来学习镁的性质。
【教具、教法】多媒体化学实验室，讲授法、实验探究法、讨论法
【引言】通过前面的学习，我们知道了金属钠的性质及其提取这节课我们将要学习另一种金属——镁的提取及其应用。
【讲解】我们知道钠的化学性质很活波，在自然界中，钠只有化学态，没有游离态，而镁在自然界中主要是以化合态存在于地壳和海水中。
要获得金属镁，我们可以从海水中获取。
那么，如何从海水中提取金属镁呢？
【板书】
一、镁在自然界的存在形式：
以化合态为主。
二、金属镁的提取
【教师活动】教师叙：
海水中含有大量的镁离子，镁及其合金的用途十分广泛，我们这节课就来探索如何从海水中提取镁。
【师生活动】引导学生阅读课文P55后思考下列问题：
从海水中提取镁的化学原理是什么?
如何用化学方程式表示制取镁的过程?
1、从海水中提取镁
贝壳（CaCO3）
↓高温
CaO
↓H2O
石灰乳HCl电解
MgCl2Mg（OH）2MgCl2·6H2OMgCl2Mg
2、反应方程式
CaCO3
CaO+CO2↑CaO+H20=Ca（OH）2
MgCl2+Ca（OH）2=Mg（OH）2↓+CaCl2Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H20
MgCl2Mg+Cl2
【教师活动】教师提问：
既然我们已经提取出了镁，那么它有哪些性质呢?
【学生活动】实验探究镁的性质。
实验1：
取一根4~5cm长的镁条，用砂纸将表面的氧化膜擦去，用坩埚钳夹持镁条，在酒灯上点燃后，伸入充满二氧化碳的集气瓶中，观察现象。
实验2：
在一支试管中放入一小段擦去氧化膜的镁条，再向试管中加入一定量的稀硫酸，观察现象。
【学生活动】根据现象推测性质，教师参与其中，共同讨论。
完成下列表格：
现象
结论
实验1
①发出耀眼的白光
②有白色固体和黑色固体产生
③集气瓶壁发烫
点燃
2Mg＋CO2====2MgO＋Ｃ
（放热反应）
实验2
1产生大量气泡
2镁条溶解直至消失
3试管壁发烫
Mg＋H2SO4=====MgSO4＋H2↑
（放热反应）
【教师活动】教师引导学生将镁与水的实验现象及钠与水的实验现象进行比较，比较金属钠、镁的金属活动性。
【学生活动】学生交流讨论发表自己的观点。
【板书】
三、镁的性质
1、物理性质：
密度较小，熔点较低，硬度较小，银白色金属。
2、化学性质（具有较强的还原性）
①与非金属单质的反应
2Mg＋O2
2MgOMg＋Cl2
2MgCl2
3Mg＋N2
Mg3N3
2、与氧化物反应2Mg＋CO2
2MgO＋Ｃ
Mg＋2H2O=Mg（OH）2＋H2↑（反应缓慢）
3、与酸反应Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑
【板书】四、镁及其化合物的应用
1、镁合金广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业等。
2、氧化镁是优质的耐高温材料
【总结】这节课我们学习了从海水中提取金属镁以及镁的性质与应用，请同学们重点掌握好镁的性质，尤其是其化学性质，能与非金属单质、氧化物和酸等物质发生反应，表现出还原性。
【课后作业】
1、查阅资料，找出有关镁所形成的合金的性能及其用途。
2、完成课本P57：
1-5
3、完成课本P58：
9
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