21鈉及其化合物教學(xué)設(shè)計(jì)高一上學(xué)期化學(xué)人教版

鈉【教材分析】本單元選自人教版必修第二冊(cè)第二章第一節(jié)《鈉及其化合物》。本課時(shí)是《鈉及其化合物》大單元教學(xué)的第2課時(shí)。在第1課時(shí)中，學(xué)生已經(jīng)初步了解了本單元要學(xué)習(xí)的核心物質(zhì)，并且知道鈉元素在自然界中的存在形式，工業(yè)上通過(guò)電解熔融氯化鈉制備鈉單質(zhì)，為第2課時(shí)進(jìn)一步對(duì)鈉單質(zhì)性質(zhì)的探究奠定了基礎(chǔ)。在本課時(shí)中，將繼續(xù)構(gòu)建和完善鈉及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，從而幫助學(xué)生建構(gòu)研究金屬及其化合物的思維模型，也為后續(xù)學(xué)習(xí)其他元素化合物及元素周期律的知識(shí)奠定了模型引領(lǐng)作用。【課標(biāo)分析】《新課標(biāo)》對(duì)鈉及其化合物的要求如下：能依據(jù)物質(zhì)類(lèi)別和元素價(jià)態(tài)列舉鈉元素的典型代表物并預(yù)測(cè)其相關(guān)性質(zhì)；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證，并能分析解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；用化學(xué)反應(yīng)方程式和離子反應(yīng)方程式表示其主要化學(xué)性質(zhì)；緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，能說(shuō)明鈉及其化合物對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值。由課標(biāo)分析可知本課時(shí)要以物質(zhì)分類(lèi)、離子反應(yīng)、氧還為基礎(chǔ)，以實(shí)驗(yàn)探究為手段，讓學(xué)生掌握鈉及其化合物的主要化學(xué)性質(zhì)及用途，并明確物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化路徑?！緦W(xué)情分析】學(xué)生在知識(shí)層面上已掌握了物質(zhì)分類(lèi)、氧化還原和離子反應(yīng)的基礎(chǔ)，在能力層面上已經(jīng)具備了較好的實(shí)驗(yàn)觀察能力和基本的實(shí)驗(yàn)操作技能。當(dāng)然也存在著不足，如學(xué)生對(duì)于元素化合物的知識(shí)掌握較為瑣碎和零散，未能構(gòu)建系統(tǒng)的體系，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和探究、分析的能力也有待提升。

【課時(shí)教學(xué)目標(biāo)】教學(xué)目標(biāo)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)能根據(jù)鈉原子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)分類(lèi)及氧化還原反應(yīng)的知識(shí)預(yù)測(cè)鈉的化學(xué)性質(zhì)。宏觀辨識(shí)與微觀辨析能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，驗(yàn)證預(yù)測(cè)結(jié)果，理解鈉與水及鹽的水溶液反應(yīng)的本質(zhì)，并正確使用方程式進(jìn)行表征。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)能通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建鈉單質(zhì)向鈉的氧化物、氫氧化鈉及氯化鈉等物質(zhì)轉(zhuǎn)化的價(jià)類(lèi)二維圖，并構(gòu)建研究金屬單質(zhì)性質(zhì)的思維模型。證據(jù)推理與模型認(rèn)知了解鈉的存放、制備、用途，了解我國(guó)鈉電池發(fā)展的前景?？茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任【教學(xué)重點(diǎn)】通過(guò)對(duì)鈉單質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建研究金屬單質(zhì)的思維模型，構(gòu)建金屬單質(zhì)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化模型?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究，并將零碎知識(shí)結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化?！窘虒W(xué)方法和策略】使用POE教學(xué)策略，教師采用講授法、演示法和問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生使用合作探究、討論交流和類(lèi)比學(xué)習(xí)的方法。

【教學(xué)過(guò)程】環(huán)節(jié)一：“預(yù)測(cè)建?！保河赦c原子結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)鈉單質(zhì)可能的性質(zhì)，初步構(gòu)建研究金屬單質(zhì)性質(zhì)的一般思維模型。情境1：碳酸鈉在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用引入本節(jié)課——在化學(xué)史上第一塊鈉是由碳酸鈉制備出的。問(wèn)題1：鈉單質(zhì)可能有哪些性質(zhì)？活動(dòng)1：學(xué)生小組交流討論后回答。評(píng)價(jià)1：教師根據(jù)學(xué)生回答的評(píng)價(jià)學(xué)生從原子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)分類(lèi)和氧化還原角度推測(cè)元素單質(zhì)性質(zhì)的能力。（設(shè)計(jì)意圖：承接第一課時(shí)提出的鋰電池的廣泛使用和新型鈉電池的不斷研發(fā)，思考鈉單質(zhì)的性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已有的原子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)分類(lèi)和氧還知識(shí)預(yù)測(cè)鈉單質(zhì)的性質(zhì)，初步構(gòu)建研究金屬單質(zhì)性質(zhì)的一般思維模型，培養(yǎng)學(xué)生宏微結(jié)合的學(xué)科素養(yǎng)。）環(huán)節(jié)二：進(jìn)行一系列實(shí)驗(yàn)探究鈉單質(zhì)的性質(zhì)，最終完善鈉向含鈉化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。情境2：鈉可能具有哪些性質(zhì)。問(wèn)題2：通過(guò)金屬的通性，預(yù)測(cè)鈉單質(zhì)可能具有哪些性質(zhì)？活動(dòng)2：探究鈉與不同水溶液反應(yīng)的產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)1：鈉的物理性質(zhì)探究。結(jié)論1：鈉是一種銀白色金屬，硬度和密度都比較小（密度大于煤油小于水），熔點(diǎn)低實(shí)驗(yàn)2：鈉與不同水溶液的反應(yīng)。結(jié)論2：鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，生成的氫氧化鈉可能會(huì)發(fā)生后繼反應(yīng)。由實(shí)驗(yàn)1、2的結(jié)論構(gòu)建鈉向氫氧化鈉轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步完善價(jià)類(lèi)二維圖。評(píng)價(jià)2：根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作，評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和通過(guò)現(xiàn)象總結(jié)性質(zhì)、得出結(jié)論的能力。（設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合環(huán)節(jié)一對(duì)鈉性質(zhì)的初步預(yù)測(cè)，運(yùn)用了POE策略，學(xué)生完成了對(duì)鈉和水溶液反應(yīng)的探究，培養(yǎng)了證據(jù)推理和科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。）活動(dòng)3：探究鈉與水的反應(yīng)產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)3：鈉與水的反應(yīng)。結(jié)論3：鈉與水反應(yīng)會(huì)生成氫氧化鈉和某種氣體，由氧化還原化合價(jià)升降的原理，預(yù)測(cè)是氫氣。問(wèn)題4：如何證明產(chǎn)生的氣體為H2？活動(dòng)4：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為氫氣。實(shí)驗(yàn)4：【改進(jìn)實(shí)驗(yàn)】證明鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體為氫氣。結(jié)論4：Na和水反應(yīng)產(chǎn)生可燃性氣體H2。由實(shí)驗(yàn)3、4的結(jié)論構(gòu)建鈉向氫氧化鈉的轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步完善價(jià)類(lèi)二維圖。問(wèn)題5：鈉與水反應(yīng)的本質(zhì)？活動(dòng)5：學(xué)生從水的電離和氧還得失電子的本質(zhì)出發(fā)，討論鈉與水反應(yīng)的本質(zhì)。結(jié)論5：本質(zhì)是鈉與水電離出的H+反應(yīng)，置換出H2.問(wèn)題6：預(yù)測(cè)鈉與鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象？活動(dòng)6：學(xué)生預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并書(shū)寫(xiě)方程式。演示實(shí)驗(yàn)1：鈉與稀鹽酸的反應(yīng)。由演示實(shí)驗(yàn)結(jié)論1，構(gòu)建鈉向氯化鈉的轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步完善價(jià)類(lèi)二維圖。問(wèn)題7：由鈉保存在煤油里，思考鈉的保存注意事項(xiàng)?；顒?dòng)7：學(xué)生根據(jù)所學(xué)鈉的性質(zhì)思考鈉的保存注意事項(xiàng)。結(jié)論7：隔絕空氣和水，與氧化劑分開(kāi)存放。1.實(shí)驗(yàn)室保存在煤油中；2.工業(yè)生產(chǎn)中大量的鈉通常儲(chǔ)存在鐵桶中充氬氣密封保存。評(píng)價(jià)3：通過(guò)學(xué)生對(duì)鈉和水反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行的一系列探究實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)學(xué)生的科學(xué)探究能力水平；通過(guò)方程式的書(shū)寫(xiě)，評(píng)價(jià)學(xué)生通過(guò)氧還價(jià)態(tài)升降書(shū)寫(xiě)陌生方程式的能力；通過(guò)學(xué)生總結(jié)的鈉保存注意事項(xiàng)，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)鈉性質(zhì)的掌握水平和運(yùn)用性質(zhì)解決問(wèn)題的能力。（設(shè)計(jì)意圖：在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)已有的氧還和物質(zhì)轉(zhuǎn)化知識(shí)，完成了對(duì)鈉和水反應(yīng)產(chǎn)物的一系列探究實(shí)驗(yàn)，并成功設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)產(chǎn)物氫氣的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置，培養(yǎng)了科學(xué)探究和創(chuàng)新精神的核心素養(yǎng)。通過(guò)對(duì)鈉保存注意事項(xiàng)的思考，提升了學(xué)生實(shí)驗(yàn)安全和工業(yè)生產(chǎn)安全意識(shí)。）問(wèn)題8：鈉與實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的鹽硫酸銅反應(yīng)的產(chǎn)物？活動(dòng)8：學(xué)生根據(jù)初中所學(xué)知識(shí)預(yù)測(cè)鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象：生成銅單質(zhì)。實(shí)驗(yàn)5：鈉與硫酸銅水溶液反應(yīng)學(xué)生的預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生沖突，進(jìn)一步思考鈉與硫酸銅水溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，教師展示水溶液中銅離子的微觀圖像，學(xué)生思考后得出結(jié)論。結(jié)論1：Na與鹽的水溶液反應(yīng)實(shí)質(zhì)：Na先與水反應(yīng)生成NaOH和H2，后NaOH與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。（不會(huì)置換出金屬單質(zhì)）問(wèn)題9：鈉如何才能置換出銅單質(zhì)？需要滿足什么條件？活動(dòng)9：學(xué)生討論可能的實(shí)驗(yàn)方案。演示實(shí)驗(yàn)2：鈉與無(wú)水硫酸銅固體灼燒，置換出銅單質(zhì)。演示實(shí)驗(yàn)3：鈉與硫酸銅丙酮溶液反應(yīng)，置換出銅單質(zhì)。結(jié)論：在無(wú)水環(huán)境中，鈉可以置換出銅單質(zhì)。評(píng)價(jià)4： 通過(guò)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋?zhuān)u(píng)價(jià)學(xué)生證據(jù)推理的能力；通過(guò)學(xué)生對(duì)置換出銅單質(zhì)所需條件的進(jìn)一步思考，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)鈉和水溶液反應(yīng)本質(zhì)的理解水平。（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在學(xué)習(xí)了鈉和水反應(yīng)后，進(jìn)一步研究鈉和鹽的反應(yīng)，當(dāng)預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同，學(xué)生產(chǎn)生了認(rèn)知沖突，激發(fā)了探究學(xué)習(xí)熱情，引發(fā)學(xué)生的深入思考，最終，既拓展了學(xué)生有關(guān)溶液的認(rèn)知，又培養(yǎng)了學(xué)生證據(jù)推理和科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。）環(huán)節(jié)三：“總結(jié)提升”：總結(jié)本課，理清研究思路，完成構(gòu)建研究金屬單質(zhì)性質(zhì)的思維模型。（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)環(huán)節(jié)一的初步建模，環(huán)節(jié)二的實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建和完善鈉單質(zhì)向含鈉化合物的轉(zhuǎn)化價(jià)類(lèi)二維圖，在環(huán)節(jié)三進(jìn)行整合與提升，構(gòu)建學(xué)生研究金屬單質(zhì)性質(zhì)的思維模型，培養(yǎng)學(xué)生模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)，為之后學(xué)習(xí)其他金屬單質(zhì)的性質(zhì)提供實(shí)用的研究思維模型。）環(huán)節(jié)四：“應(yīng)用實(shí)踐”：由鈉單質(zhì)的應(yīng)用進(jìn)一步鞏固鈉單質(zhì)的性質(zhì)。情境5：鈉單質(zhì)的用途。情境6：鈉電池的最新研究成果。課后思考：鈉電池材料吸水失效一定是鈉單質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)嗎？生成的Na2O、Na2O2會(huì)與水反應(yīng)嗎？課后活動(dòng)：結(jié)合我國(guó)國(guó)情，通過(guò)查閱資料，進(jìn)一步思考我國(guó)發(fā)展研究鈉電池有何優(yōu)勢(shì)。（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)了解鈉在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，鞏固鈉單質(zhì)的性質(zhì)，進(jìn)一步強(qiáng)化性質(zhì)決定用途的化學(xué)學(xué)科思維。并給出我國(guó)最新的鈉電池研究成果，激勵(lì)學(xué)生的求知探索精神，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)。最后，從鈉電池材料的吸水問(wèn)題出發(fā)，引發(fā)學(xué)生課下思考，為大單元第3課時(shí)氧化鈉和過(guò)氧化鈉的學(xué)習(xí)做鋪墊。）

【板書(shū)設(shè)計(jì)】【課后作業(yè)】1.通過(guò)你的觀察和推理，判斷下列實(shí)驗(yàn)室中對(duì)于少量鈉的保存方法正確的是()A．保存在水中B．密封，保存在細(xì)口瓶中C．用鋁箔包裹，密封在廣口瓶中D．密封，保存在廣口瓶中的煤油中2.等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊與足量氧氣在常溫下充分反應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是()A．第一塊鈉失去電子數(shù)多B．兩塊鈉失去電子數(shù)一樣多C．第二塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量較大D．兩塊鈉的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量一樣大3.向一小燒杯中分別加入等體積的水和煤油，片刻后再向該燒杯中輕緩地加入一綠豆大小的金屬鈉，可能觀察到的現(xiàn)象是()4.將一小塊鈉投入FeCl3溶液中，下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測(cè)正確的是()A．鈉溶解，有鐵析出，并有氣體產(chǎn)生B．只有氣體產(chǎn)生C．只有沉淀產(chǎn)生D．既有沉淀產(chǎn)生，又有氣體產(chǎn)生5.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組擬用下圖裝置進(jìn)行鈉與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。(1)將一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有______________________，寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________。(2)上述實(shí)驗(yàn)中還觀察到有黑色固體物質(zhì)生成，其原因可能為2Na＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))C＋Na2O2或4Na＋3CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))C＋2Na2CO3，這兩個(gè)化學(xué)方程式的反應(yīng)類(lèi)型既屬于基本反應(yīng)類(lèi)型中的__________反應(yīng)，也屬于__________(填“氧化還原”或“非氧化還原”)反應(yīng)。【教學(xué)評(píng)價(jià)】活動(dòng)評(píng)價(jià)方案自評(píng)分互評(píng)分教師評(píng)分由鈉結(jié)構(gòu)討論鈉單質(zhì)可能具有的性質(zhì)。能從原子結(jié)構(gòu)、物質(zhì)分類(lèi)和氧化還原角度推測(cè)元素單質(zhì)性質(zhì)探究鈉與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物。能熟練進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、能通過(guò)現(xiàn)象總結(jié)性質(zhì)、得出結(jié)論探究鈉與水的反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)本質(zhì)。能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究鈉和水的反應(yīng)并檢驗(yàn)產(chǎn)物氫氣；能根據(jù)氧還價(jià)態(tài)升降，書(shū)寫(xiě)陌生方程式。探究鈉與硫酸銅反應(yīng)能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究鈉和硫酸銅的反應(yīng)；能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，