高三高中高考金屬鈉的性質(zhì)與用途7公開(kāi)課教案教學(xué)設(shè)計(jì)課件試題卷案例練習(xí)

金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用（寧波二中單來(lái)君）[引入]現(xiàn)在看老師做個(gè)實(shí)驗(yàn)，用一滴水能不能把酒精燈點(diǎn)燃？行?。ǖ?滴水）不行不行?。ò蛋捣乓粔K金屬鈉，滴1滴水）著了為什么會(huì)著？（同學(xué)有沒(méi)有注意到：我在滴水前做了個(gè)小動(dòng)作——放了塊固體？）這個(gè)固體物質(zhì)便是金屬鈉。今天我們要探究的課題就是“金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”[PPT]金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用[提問(wèn)]上述這個(gè)“滴水生火”的實(shí)驗(yàn)反映金屬鈉的一個(gè)怎樣的性質(zhì)？[回答]Na能與H2O反應(yīng)，并放熱。[總結(jié)]對(duì)！鈉很容易與水反應(yīng)，且反應(yīng)劇烈，放出大量熱。[板書(shū)]Na+H2O放熱[提問(wèn)]其產(chǎn)物是什么呢？請(qǐng)同學(xué)推測(cè)一下。NaOH和H2。（如是標(biāo)準(zhǔn)答案，你們?cè)趺粗赖模坎聹y(cè)有沒(méi)有一定的依據(jù)？）從化合價(jià)的角度來(lái)解釋?zhuān)篘a的價(jià)態(tài)從0-+1，必有化合價(jià)降低，則生成H2。誰(shuí)能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明？怎么證明是否有NaOH——酚酞溶液那H2怎么檢驗(yàn)？——在空氣中點(diǎn)燃，淡藍(lán)色火焰，上面罩個(gè)干燥的燒杯，燒杯壁有蒸汽——在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)前必須先——驗(yàn)純——不純的氫氣點(diǎn)燃，會(huì)有輕微的爆鳴聲（我們也可以點(diǎn)燃不純的氣體，如有爆鳴聲，以此證明是H2。下面我就來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)）②還有其他的答案，究竟是什么產(chǎn)物呢？怎么證明是否是NaOH？——酚酞溶液生成什么氣體呢？（討論——從原子個(gè)數(shù)的角度看看，從化合價(jià)的角度看看）原子個(gè)數(shù)守衡：生成NaOH，Na、O、H個(gè)數(shù)比1：1：1，還剩余H元素氧化還原反應(yīng)：（在此反應(yīng)中，Na價(jià)態(tài)從0升高到+1，必有化合價(jià)的降低，只能是H2O中的+1H降低到0價(jià)，生成H2）很好！這是我們的推測(cè)，事實(shí)上是否生成H2呢？我們可以選擇什么實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)？——在空氣中點(diǎn)燃，淡藍(lán)色火焰，上面罩個(gè)干燥的燒杯，燒杯壁有蒸汽——在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)前必須先——驗(yàn)純——不純的氫氣點(diǎn)燃，會(huì)有輕微的爆鳴聲（我們也可以點(diǎn)燃不純的氣體，如有爆鳴聲，以此證明是H2。）[演示實(shí)驗(yàn)]下面我就來(lái)做這個(gè)“氫氣的爆鳴”實(shí)驗(yàn)這便是金屬鈉，它保存在煤油中。先準(zhǔn)備好一黃豆大小的金屬鈉！點(diǎn)燃酒精燈利用排水法來(lái)收集氣體。——將破試管浸沒(méi)在水中，用橡皮塞塞住一端，將鈉迅速放到試管中，鈉與試管中的水反應(yīng)，放出氣體，排出液體。待反應(yīng)完全后（最好試管內(nèi)還剩有少量水），將試管上提，移至事先準(zhǔn)備好的酒精燈火焰上。[現(xiàn)象]“釙”的一聲，證明是H2滴加酚酞——變紅。證明有NaOH生成。[書(shū)寫(xiě)]請(qǐng)同學(xué)寫(xiě)出Na與H2O反應(yīng)的完整方程式，并試著配平。[板書(shū)]2Na+2H2O=2NaOH+H2[總結(jié)]證明鈉能與水反應(yīng)生成NaOH與H2，反應(yīng)非常劇烈。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明Na活不活潑？Na是一種很活潑的金屬。理論上有沒(méi)有依據(jù)呢？（物質(zhì)的性質(zhì)由其結(jié)構(gòu)決定的；初中有沒(méi)有學(xué)過(guò)金屬活動(dòng)順序？）[回答]原子結(jié)構(gòu)+11281易失e-化學(xué)性質(zhì)很活潑金屬活動(dòng)順序表證明鈉確實(shí)是種很活潑的金屬[板書(shū)]強(qiáng)調(diào)“Na很活潑的金屬”[過(guò)渡]既然Na是種活潑的金屬，你認(rèn)為Na可能還會(huì)與哪些物質(zhì)反應(yīng)，你的理由是什么？（根據(jù)已學(xué)過(guò)的類(lèi)似的物質(zhì)——金屬——Fe——金屬的通性）[回答、補(bǔ)充]與O2、酸、鹽溶液等[講解]這些是我們的猜測(cè)，我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。①Na與O2反應(yīng)請(qǐng)雙數(shù)排同學(xué)從抽屜里取出實(shí)驗(yàn)物品，單數(shù)排同學(xué)向后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。以四人為一組，根據(jù)我的提示進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)。[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]用鑷子取一小塊金屬鈉放在濾紙上；用濾紙吸干鈉表面的煤油觀察：這是不是鈉的真面目呢？用小刀切去鈉一端的表層觀察銀白色，具有金屬光澤將切除部分用鑷子放回到試劑瓶中將鈉暴露在空氣中觀察表面的變化表面變暗，失去了金屬光澤。[要求]請(qǐng)將金屬鈉放回到試劑瓶中，然后將各物品放回原處，一切還原。[講解]1、Na暴露在空氣中：變暗，失去了金屬光澤[提問(wèn)]這說(shuō)明了什么？[回答]鈉很活潑，常溫下，易被空氣中的O2氧化，生成Na2O[板書(shū)]4Na+O2=2Na2O[講解]純凈的Na2O是一種白色粉末。[過(guò)渡]Na易被空氣中的氧氣氧化，那加熱以后，情況又是怎樣的呢？[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]用鑷子取一小塊金屬鈉放在濾紙上；用濾紙吸干鈉表面的煤油；用小刀切成黃豆大小的一塊；將切除部分用鑷子放回到試劑瓶中；將鈉放置坩堝中；用酒精燈加熱注意觀察現(xiàn)象；最后產(chǎn)物讓大家看看[提問(wèn)]哪位同學(xué)能描述一下你剛剛看到的現(xiàn)象[總結(jié)、歸納]反應(yīng)劇烈，發(fā)出黃光，生成淡黃色物質(zhì)[追問(wèn)]產(chǎn)物是否是Na2O？為什么？[回答]不是，Na2O是白色的，而生成的是淡黃色。[解釋]對(duì)，生成的是Na的另一種氧化物——過(guò)氧化鈉，其O為-1價(jià)[板書(shū)]點(diǎn)燃2Na+O2=Na2O2（淡黃色）[提問(wèn)]反應(yīng)物都是Na與O2，為什么產(chǎn)物不同？[回答]反應(yīng)條件不同，導(dǎo)致了產(chǎn)物的不同[過(guò)渡]同學(xué)分析的非常好！Na不但能夠與非金屬O2反應(yīng)，還能與許多其他非金屬反應(yīng)，例如Cl2、S等。[展示]這瓶黃綠色的氣體便是Cl2。[演示實(shí)驗(yàn)]請(qǐng)同學(xué)仔細(xì)觀察用鑷子取一塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切取黃豆大小，放在石棉網(wǎng)上，加熱，當(dāng)鈉熔成一小球時(shí)，立即將Cl2倒置于石棉網(wǎng)上，移掉酒精燈。[提問(wèn)]請(qǐng)同學(xué)一起回答剛剛的現(xiàn)象。[回答現(xiàn)象]劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生黃色火焰和大量的白煙（如有同學(xué)說(shuō)是白霧，則先讓同學(xué)推測(cè)產(chǎn)物，再通過(guò)NaCl是固體，更正）[寫(xiě)一寫(xiě)]請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出反應(yīng)方程式。[板書(shū)]點(diǎn)燃2Na+Cl2=2NaCl（白色固體）[總結(jié)]Na分別能與H2O、O2、Cl2反應(yīng)。從上述這些方程式中你能否找到Na在反應(yīng)過(guò)程中具有的共同性質(zhì)？（從得失e-，化合價(jià)升降）在反應(yīng)中都失去了e-，化合價(jià)升高，且反應(yīng)非常劇烈，更加說(shuō)明了鈉是種很活潑的金屬[過(guò)渡]通過(guò)學(xué)習(xí)，我們知道了鈉是種化學(xué)性質(zhì)非?；顫姷慕饘?，其物理性質(zhì)又是怎樣的呢？[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]下面請(qǐng)同學(xué)自己動(dòng)手做Na與H2O反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。從中得到金屬鈉的物理性質(zhì)。取出藥品，先來(lái)準(zhǔn)備鈉。用鑷子取一小塊金屬鈉放在濾紙上；用濾紙吸干鈉表面的煤油刀切成黃豆大小的一塊將切除部分用鑷子放回到試劑瓶中取出盛有水的燒杯鑷子將鈉投入到水中，蓋上玻片仔細(xì)觀察現(xiàn)象[思考]請(qǐng)同學(xué)回憶剛剛的實(shí)驗(yàn)，將你所觀察到的現(xiàn)象寫(xiě)在紙上。（四處巡視）[回答、補(bǔ)充]現(xiàn)象：浮在水面上（Na的位置？）[板書(shū)]熔成小球（Na變成什么樣了？）四處游動(dòng)（小球怎么在移動(dòng)的??？）發(fā)出“嘶嘶”響（聽(tīng)到什么聲音？）[追問(wèn)]為什么會(huì)有這些現(xiàn)象？請(qǐng)同學(xué)將你認(rèn)為的解釋寫(xiě)在紙上（巡視）[回答、補(bǔ)充、板書(shū)]請(qǐng)一同學(xué)解釋?zhuān)芜x浮在水面上：密度比水小。金屬鈉的密度是0.97g·cm-3熔成一小球：熔點(diǎn)較低，為97.8℃。（金屬鈉暴露在空氣中為何未被熔化??？）放出大量熱四處游動(dòng)：（小球?yàn)楹螘?huì)動(dòng)？粉筆盒放在那里，會(huì)不會(huì)動(dòng)？要讓它動(dòng)呢？給力。是什么推動(dòng)著小球？氣體。正是因?yàn)榉磻?yīng)放出了氣體，推動(dòng)著小球四處游動(dòng)。）生成H2。發(fā)出“嘶嘶”響：說(shuō)明反應(yīng)非常的劇烈，生成H2。[提問(wèn)]通過(guò)上面的分析，請(qǐng)同學(xué)總結(jié)一下金屬鈉的物理性質(zhì)[回答、板書(shū)]鈉是一種銀白色、具有金屬光澤的金屬。密度比水小，熔點(diǎn)低，質(zhì)軟。[講述]金屬鈉在日常生活、生產(chǎn)中用途比較廣泛。Na在O2中燃燒的產(chǎn)物——過(guò)氧化鈉是一種很好的漂白劑和供氧劑，常應(yīng)用于潛水艇和呼吸面具中。因此鈉常常被用來(lái)制取一些鈉的化合物。除此之外，由于鈉的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，可以制較不活潑的金屬?？蓮拟?、鋯、鈮、鉭（tan）等金屬的氯化物中置換出金屬單質(zhì)。例如4Na+TiCl4=Ti+4NaCl。能不能在其水溶液中制取？鈉和鉀的合金在常溫下是液體，可用于快中子反應(yīng)堆的熱交換劑。充有鈉蒸氣的高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠(yuǎn)，透霧能力強(qiáng)，常用于道路和廣場(chǎng)的照明。[講述]金屬鈉有如此廣泛的用途，但因?yàn)槠浠瘜W(xué)性質(zhì)太活潑了，給鈉的制取帶來(lái)一定的困難。盡管自然界中鈉元素的含量非常的豐富，可直到19世紀(jì)初，英國(guó)化學(xué)家戴維（DavyH.1778—1829）電解熔融NaOH才得到了金屬鈉，比Fe的冶煉整整晚了4000多年。目前，世界上金屬鈉的生產(chǎn)大多采用電解熔融氯化鈉的方法。2NaCl=2Na+Cl2[總結(jié)]通過(guò)學(xué)習(xí)，我們了解到金屬鈉的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、用途及制取。[練習(xí)]思考？1、0.1molNa投入到2mol/L100mLHCl溶液，標(biāo)況下產(chǎn)生多少LH2?2、0.1molNa投入到0.5mol/L100mLHCl溶液，標(biāo)況下產(chǎn)生多少LH2?——Na除了能與酸反應(yīng)外，如過(guò)量了，則還會(huì)與水反應(yīng)。無(wú)論酸過(guò)量不過(guò)量，或鈉是先與酸反應(yīng)還是先與水反應(yīng)，相同質(zhì)量的金屬鈉都能產(chǎn)生相同體積的H2，最終的效果是一樣的——研究性學(xué)習(xí)[練習(xí)]某研究性興趣小組在探究“鈉與鹽溶液反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)將一小塊Na放入CuSO4溶液中，沒(méi)有看到有紅色固體析出，而是看到有藍(lán)色絮狀沉淀，并伴有少量黑色物質(zhì)。請(qǐng)同學(xué)思考：1、藍(lán)色絮狀沉淀是什么？怎么產(chǎn)生的？2、黑色物質(zhì)又是什么？[過(guò)渡]日常生活中如果你多加留意，化學(xué)無(wú)處不在。[資料]據(jù)《上海新聞》2001年7月11日?qǐng)?bào)道：7月7日至9日，若干神秘“水雷”驚現(xiàn)珠江，其中幾個(gè)發(fā)生爆炸。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)一位圍觀的群眾講，早上10時(shí)多，石溪涌?jī)?nèi)突然冒起一股白煙，從漂在水面上的一個(gè)鐵桶內(nèi)躥出亮紅色的火苗，緊接著一聲巨響，蘑菇狀的水柱沖天而起。“沒(méi)想到水里的東西也能著火爆炸。”一位婦女驚訝地說(shuō)。隨后，直到中午，這個(gè)鐵桶又連續(xù)爆炸了多次。爆炸騰起的白色煙霧有近十米高，還有許多白煙飄到了旁邊的正大公司里面。正大公司的一名保安說(shuō)，飄進(jìn)公司的白煙內(nèi)還有許多沒(méi)有燃燒的殘?jiān)@些灰白色的物體一遇到水就不停地冒泡，有時(shí)甚至還會(huì)突然著火，為了防止引起火災(zāi)，公司的人只好在煙塵降落的地域噴了許多水，以便引燃這些仍然沒(méi)有燃燒的東西?！捌匠Ｎ覀兌际怯盟疁缁?，今天卻要用水引火?！币晃槐０残χf(shuō)。據(jù)悉，7月6日珠江水面上就發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)鐵桶，其中一個(gè)在車(chē)陂附近的江面上爆炸了，另外一個(gè)則在石溪水面被路過(guò)的船只發(fā)現(xiàn)。據(jù)說(shuō)，晚上6時(shí)45分左右，該船曾經(jīng)將鐵桶打撈上船，本打算清洗過(guò)后使用。但是當(dāng)船員把蓋子打開(kāi)后，桶內(nèi)馬上冒起濃濃的白煙，而且一旦接觸了桶內(nèi)物質(zhì)，雙手立刻感到劇烈地疼痛，于是他們又將桶推到江里。一遇到