钠的重要化合物教学案

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第二节 几种重要的金属化合物

第1课时 钠的重要化合物

【新课导入】

无论何时,观看焰火时,你都该感谢古代中国人这一伟大发明。公元1000年左右,中国人发明了黑色炸药——一种由硝酸钾(也就是硝石)、木炭、硫黄构成的混合物。

焰火真正繁荣起来是在十七世纪三十年代。意大利焰火技师偶得灵感,开始向焰火中加入各种化学元素,使其高温燃烧,产生瑰丽的色彩和特技效果。当你凝视着那些红色和绿色的星星花样时,其实你是在欣赏碳酸锶和硝酸钡的灼烧,而富丽的金色和银色源自于铁和铝的颗粒。

其他一些化学特技能够生成焰火的声音效果。过氯酸钾(即高氯酸钾KClO4)和水杨酸钠燃烧时,释放出炽热的气体,产生奇异的、类似炮弹划破天空的哨音。钛粉燃烧迅速,能造成巨大的隆隆声。

如今,艺术级的焰火表演都由计算机控制,完成电子点火、空中爆炸以及音乐同步播放。因此,焰火制作也是一门艺术。

那么与此密切相关的元素——钠元素的重要化合物——Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3分别有哪些重要性质和用途?请让我们一起走进教材第二节:几种重要的金属化合物。

教学过程

【教材讲解】

(一)氧化钠和过氧化钠

展示Na2O、Na2O2 样品,让学生观察后总结出二者的物理性质。

归纳整理并板书:(1)物理性质:Na2O为白色固体,Na2O2为淡黄色固体。

思考与交流:

1.写出CaO与水、盐酸反应的化学方程式。

2.Na2O和CaO的化学性质相似,请写出Na2O与水、盐酸反应的化学方程式。

3.是不是所有的金属氧化物都能与水、盐酸反应?

归纳整理并板书:

(2)Na2O的化学性质:

①与水反应:

CaO+H2O=Ca(OH)2 第2页(共7页) Na2O+H2O=2NaOH

②与酸反应

Na2O+2HCl=2NaCl+H2O

FeO+2HCl=FeCl2+H2O

强调:不是所有的金属氧化物都能与水反应,常见的有Na2O、K2O、CaO能与水反应生成相应的碱,但是所有的金属氧化物都能与酸反应生成相应的盐和水。

实验3-5:过氧化钠与水反应

学生观察并描述实验现象。

思考与交流:

⑴想一想过氧化钠的性质与以前学过的其他氧化物性质有什么区别?

⑵写出过氧化钠与水反应的化学方程式。

归纳整理并板书:

⑶Na2O2的化学性质:

①与水反应

现象:反应放热、有可燃性气体生成、滴入酚酞溶液变红。

化学方程式:2Na2O2+H2O=4NaOH+O2↑

过渡:过氧化钠常作为供氧剂,如在潜水艇和防毒面具里,过氧化钠的作用是吸收二氧化碳气体同时生成氧气。试写出该反应的化学方程式。

板书:②与CO2反应 :2Na2O2+2CO2=2Na2 CO3+O2↑

思考与交流:分析上述两个反应中过氧化钠表现什么性质?氧化剂与还原剂,氧化产物又是什么?被氧化与被还原的元素分别是什么?用双线桥标出电子转移的方向和数目。

归纳整理:在上述两个反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,被氧化与被还原的元素都是氧。

第3页(共7页) 过渡:苏打水是一种新兴的饮料,你知道苏打的成分吗?

展示碳酸钠和碳酸氢钠样品,学生们观察、归纳它们的物理性质。

(二)碳酸钠和碳酸氢钠

1.物理性质

Na2CO3俗名纯碱、苏打,白色固体。

NaHCO3 俗名小苏打,白色固体。

思考与交流:从物质的分类角度划分,纯碱属于碱吗?

学生思考回答。

讲述:纯碱属于盐类,不是碱。

过渡:纯碱不是碱,那么为什么叫它纯碱呢?

实验探究:学生分组做课本第56页实验(1)碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性,观察并记录实验现象。

思考与交流:

通过实验现象比较:碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性,碳酸钠和碳酸氢钠水溶液的碱性。

归纳整理并板书:

溶解性:在相同条件下碳酸钠比碳酸氢钠的溶解度要大。

碱性:碳酸钠水溶液的碱性比碳酸氢钠水溶液的碱性强。

思考与交流:向饱和碳酸钠溶液中不断通入二氧化碳,结果溶液变浑浊。写出反应方程式并解释原因。

归纳整理并板书:

Na2CO3 +CO2+H2O=2NaHCO3,因为生成的碳酸氢钠的溶解度较小而析出。

过渡:在面粉发酵或油条制作时常常用到小苏打,你知道小苏打的作用是什么吗?

实验探究:演示教材第56页实验(2)碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,观察并记录实验现象。

归纳整理并板书:

2.化学性质

⑴热稳定性:Na2CO3固体受热不分解。

NaHCO3固体受热易分解2NaHCO3 △ Na2CO3 + CO2↑ + H2O

思考与交流:根据你所掌握的知识试推断Na2CO3、NaHCO3还能和哪些物质反应?

学生实验:

Na2CO3、NaHCO3分别与稀盐酸、澄清石灰水、CaCl2溶液的反应。观察对比生成气体的速率,以及是否生成沉淀。填写下列表格: 第4页(共7页)

Na2CO3 NaHCO3

与盐酸反应的化学方程式

与盐酸反应生成气体的速率

与澄清石灰水反应现象

与CaCl2溶液反应现象

学生观察现象,归纳实验结论。

归纳整理并板书:

⑵与酸反应:Na2CO3 +2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O

NaHCO3 +HCl=NaCl+CO2↑+H2O

⑶与澄清石灰水反应时均有白色沉淀生成。

⑷Na2CO3与CaCl2溶液反应有白色沉淀生成,NaHCO3与CaCl2溶液不反应。

思考与交流:

(1)相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,放出CO2的量是否相同?消耗HCl的物质的量有何关系?

(2)如何区别碳酸钠和碳酸氢钠。

归纳整理并板书:

(3)鉴别方法:

①若是固体用加热的方法,受热分解有气体生成的是碳酸氢钠固体,不分解的是Na2CO3固体。

②若是溶液则用CaCl2溶液,有沉淀生成的是Na2CO3溶液,没有沉淀生成的是

NaHCO3溶液。

知识巩固:如何除去下列物质中的少量杂质(括号中为杂质)?

①Na2CO3(NaHCO3)固体

②NaHCO3(Na2CO3)溶液

过渡:初中学习物质的溶解性时我们就知道钠盐、钾盐是全溶于水的,我们目前的知识是不可能把钠离子和钾离子鉴别出来的。那么用什么方法和实验可以鉴别溶液中是否含钠离子或钾离子呢?

电脑展示节日焰火图片,你知道五彩缤纷的节日烟花是如何制作的吗?原理如何?

演示实验: NaCl、NaOH、Na2SO4的焰色反应。提示注意规范操作,注意安全。 第5页(共7页) 归纳:有钠离子的化合物在灼烧时火焰都是黄色的。

3.焰色反应——元素的性质。

讲述:

(1)焰色反应——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,是元素的一种特殊性质。

(2)焰色反应的操作

操作要点:先要灼烧铂丝成无色,做完一种物质的鉴别后,用盐酸清洗,在酒精火焰上灼烧至无色后,再检验第二种物质。

设问:观察钾的焰色反应,为什么要透过蓝色的钴玻璃?

解释:焰色反应很灵敏,微量的金属都能被检验出来,一般的溶液中都有少量的钠离子,由于钾焰色反应的颜色浅,容易被钠干扰。

强调:

(1)金属单质和化合态该金属的焰色反应是一样的。

(2)熟记钠、钾的焰色反应的颜色: 钠:黄色;钾:紫色(透过蓝色钴玻璃)。

思考与交流:一种溶液,若其焰色反应呈黄色,能证明它一定含钠元素吗?是否一定不含钾元素?

解释:一种溶液,若其焰色反应呈黄色,能证明它一定含钠元素,但是不一定不含钾元素。

板书:焰色反应的用途:离子检验Na-黄色,K-紫色(透过蓝色钴玻璃)。

思考与交流:制造玻璃的主要原料之一是纯碱。当在玻璃管口点燃某些可燃性气体时,火焰常呈现黄色。能否由此说明这些气体的火焰为黄色?为什么?

解释:不能,因为玻璃中含有钠元素。

三、本课小结

物质 碳酸钠 碳酸氢钠

化学式

俗名

物理性质 颜色、状态

水溶性及溶液酸碱性

性 热稳定性

与盐酸反应

与CO2、H2O的反应 第6页(共7页) 质

与NaOH的反应

与石灰水的反应

与CaCl2的反应

相互转化

主要用途

四、板书设计

二、碳酸钠和碳酸氢钠

1.物理性质

Na2CO3俗名纯碱、苏打,白色固体。

NaHCO3 俗名小苏打,白色固体。

2.化学性质

(1)热稳定性:Na2CO3固体受热不分解。

NaHCO3固体受热易分解:2NaHCO3△ Na2CO3+CO2↑+H2O

(2)与酸反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O

NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O

(3)与澄清石灰水反应时均有白色沉淀生成。

(4)Na2CO3与CaCl2溶液反应有白色沉淀生成,NaHCO3与CaCl2溶液不反应。

3.焰色反应——元素的性质。

用途:离子检验Na-黄色,K-紫色(透过蓝色钴玻璃)。

五、布置作业

教材第62页第1题、4题、6题。

【当堂检测】

1.下列关于钠的叙述中,不正确的是( )

A.钠燃烧时发出黄色的火焰

B.钠燃烧时生成氧化钠

C.钠有很强的还原性

D.钠原子的最外层只有一个电子

2.下列物质中,可作为食用碱的是( )

A.NaOH B.Ca(OH)2 C.NaHCO3 D.Na2CO3 第7页(共7页) 3.制取相同质量的CO2,下列物质消耗酸最少的是( )

A.NaHCO3 B.Na2CO3 C.CaCO3 D.K2CO3

4.下列有关Na2CO3、NaHCO3的说法中,不正确的是( )

A.Na2CO3比NaHCO3 易溶于水

B.Na2CO3比NaHCO3稳定

C.二者在一定条件下可相互转化

D.与盐酸反应得到等质量CO2,用NaHCO3质量比Na2CO3要多