鈉及其化合物性質(zhì)與應(yīng)用

賴傳森

摘 要：了解金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用，鈉的化學(xué)性質(zhì)，碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)，掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。運(yùn)用對比實(shí)驗(yàn)方法比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。

關(guān)鍵詞：鈉；化合物；化學(xué)反應(yīng)

教學(xué)目標(biāo)：

1. 能夠說出金屬鈉的物理性質(zhì)。

2. 能夠準(zhǔn)確描述并識記鈉與氧氣、氯氣、水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能對一些現(xiàn)象作出解釋。能夠正確書寫有關(guān)鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式。

3. 能夠運(yùn)用金屬鈉的性質(zhì)來解決一些簡單問題。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究、分析、推理和判斷的能力。

4. 掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。運(yùn)用對比實(shí)驗(yàn)方法比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。

5. 了解碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產(chǎn)、生活中的用途。

教學(xué)重點(diǎn)：鈉的化學(xué)性質(zhì)，碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。

教學(xué)難點(diǎn)：鈉與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，Na2O2的氧元素的化合價(jià)。碳酸鈉和碳酸氫鈉在化學(xué)性質(zhì)上的差異。

教學(xué)用具：學(xué)生實(shí)驗(yàn)用品（四人一組）：鈉、玻片、小刀、鑷子、濾紙、盛有水的小燒杯、酚酞。

教師演示用品：除學(xué)生實(shí)驗(yàn)用品外，酒精燈、火柴、石棉網(wǎng)、鐵架臺（附鐵圈）、玻璃鈉柱、集氣瓶、玻璃棉。

教學(xué)過程：

[情境問題]若干神秘“水雷”驚現(xiàn)珠江。2002年7月7日，一條船在珠江某處掉下七個(gè)金屬桶。突然，一個(gè)金屬桶冒起一股白煙，竄出黃色火苗，緊接著一聲巨響，“沒想到水里的東西也能著火爆炸?！币晃粙D女驚訝地說。還有許多未燃盡的白煙飄進(jìn)旁邊的公司內(nèi)，這些灰白色的物體一遇到水就在水面不停地冒泡，有時(shí)甚至還突然著火。

問題：1. 金屬桶內(nèi)裝的是什么？

2. 為什么會發(fā)生爆炸？

[板書]金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用

[活動與探究]

學(xué)生：分組實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填入下表。

教師：提示學(xué)生實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，指導(dǎo)學(xué)生觀察的方法。

[交流與討論]

學(xué)生：分組討論，統(tǒng)一觀察到的現(xiàn)象，對這些現(xiàn)象進(jìn)行解釋，填寫P48頁表2-5。

教師：組織學(xué)生交流，在學(xué)生回答后多媒體呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和解釋，對學(xué)生的答案進(jìn)行校正。

[觀察與思考]老師演示實(shí)驗(yàn)3，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考如下問題：

觀察：火焰的顏色、煙的顏色。

思考：煙是什么物質(zhì)？

教師在學(xué)生回答完畢后，多媒體呈現(xiàn)答案，并進(jìn)行評講校對。

[交流討論]鈉的用途

讓學(xué)生聯(lián)系自己的生活實(shí)際說一說所了解關(guān)于鈉的用途，然后對其進(jìn)行總結(jié)。在此基礎(chǔ)上補(bǔ)充如下用途。

1. 制備Na2O2（說明過氧化鈉用在呼吸面具中）。

2. 原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑，根據(jù)圖片介紹原子反應(yīng)堆的作用及導(dǎo)熱原理。

3. 制稀有金屬如Ti、Ta、Ni等。

4. 制高壓鈉燈。（廣場、汽車前燈）TiCl4（熔融）+4Na4NaCl+Ti（強(qiáng)還原性）

[情景導(dǎo)入]用維生素C泡騰片溶于水，藥片迅速溶解并產(chǎn)生大量氣泡的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引起學(xué)生探究碳酸氫鈉性質(zhì)的興趣。將主題引導(dǎo)到鈉的碳酸鹽性質(zhì)的研究。（注：維生素C泡騰片中含有碳酸氫鈉和酒石酸氫鉀）

[板書]Na2CO3，俗名：純堿。

NaHCO3，俗名：小蘇打。

[活動與探究1]取適量的碳酸鈉和碳酸氫鈉的樣品于小燒杯中，進(jìn)行溶解性實(shí)驗(yàn)。

一、 碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)

Na2CO3：白色固體，可溶于水。

NaHCO3：白色固體，可溶于水。

[過渡]碳酸鈉、碳酸氫鈉與碳酸鈣、碳酸氫鈣同為碳酸鹽，它們在化學(xué)性質(zhì)上是否會有相似之處呢？現(xiàn)在以碳酸鈉為例，進(jìn)行研究。

[活動與探究2] 在兩支試管中分別取2～3mL澄清的石灰水和氯化鈣溶液，再分別向上述兩支試管中滴加碳酸鈉溶液，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、觀察和分析能力?？偨Y(jié)出碳酸鈉的主要化學(xué)性質(zhì)，并能歸納出碳酸鈉與碳酸鈣在性質(zhì)上的異同。

[板書]二、 碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)

1. 能與某些堿反應(yīng)

Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH

2. 能與某些鹽反應(yīng)

Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl

[活動與探究3] 組裝如P51實(shí)驗(yàn)2的裝置，將滴管中的濃鹽酸加入瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

[板書]3. 能與某些酸反應(yīng)

Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑

Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3

[活動與探究4]用pH計(jì)或pH試紙測制得的碳酸鈉溶液的pH值。

[活動與探究5]在一只燒杯中加入50mL前面配置好的碳酸鈉溶液，用酒精燈加熱至接近沸騰。將一小塊沾有油污（植物油或動物脂肪）的銅片浸入碳酸鈉溶液中，靜置約 2min。用鑷子將銅片從溶液中取出后，用水沖洗干凈。與另一塊沾有相同油污浸入清水的銅片作比較。

[板書]4. 碳酸鈉溶液呈堿性。

熱的純堿溶液可以去除物品表面的油污。

[敘述]這是利用了油脂在堿性溶液中發(fā)生的水解反應(yīng)，雖然這個(gè)反應(yīng)很多人都不知道，但是這個(gè)反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用卻十分廣泛。比如碳酸鈉可以用來制肥皂、洗滌劑等，就是利用了它的去污能力。

[設(shè)問]碳酸鈣和碳酸氫鈣之間怎樣實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換呢？

[思考與討論]學(xué)生可能回答：碳酸鈣與二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈣，碳酸氫鈣受熱分解轉(zhuǎn)換成碳酸鈣。

[設(shè)問]碳酸鈉和碳酸氫鈉之間怎樣實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換呢？endprint

[思考與討論]學(xué)生可能回答：碳酸鈉與二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈉，但是碳酸氫鈉受熱分解的反應(yīng)還不知道。

[敘述]碳酸氫鈉與碳酸氫鈣的化學(xué)性質(zhì)相似，受熱時(shí)也會分解為正鹽、水和二氧化碳，請大家自行寫出反應(yīng)方程式。

[板書]2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O

[活動與探究]學(xué)生根據(jù)“活動與探究”中給出的“碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較”表格中的信息，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案辨別未知的白色固體粉末是碳酸鈉還是碳酸氫鈉。

[過渡]我們已經(jīng)知道了碳酸鈉和碳酸氫鈉的有關(guān)性質(zhì)，現(xiàn)在可以解決課前的那個(gè)小實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象了嗎？

[思考與討論]學(xué)生可能要求查看維C泡騰片的說明書，在獲得有關(guān)成分信息后進(jìn)行判斷。還可能例舉出生活中其他的類似現(xiàn)象，比如服用含有碳酸氫鈉的胃藥后會出現(xiàn)打嗝的現(xiàn)象等。

[過渡]碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產(chǎn)、生活中還有其他用途嗎？

[敘述]三、 碳酸鈉的應(yīng)用

重要的用途之一是制造玻璃。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，用于生產(chǎn)玻璃的純堿量，約占純堿生產(chǎn)總量的40～50%。

在化學(xué)工業(yè)方面，純堿可以用作染料、有機(jī)合成的原料；在冶金工業(yè)方面，可以用于冶煉鋼鐵、鋁和其他有色金屬；在國防工業(yè)方面，可以用于生產(chǎn)TNT及60%的膠質(zhì)炸藥。

另外，在化肥、農(nóng)藥、造紙、印染、搪瓷、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)也必不可少，特別在生活中，是人們發(fā)面做饅頭的必需品。

[敘述]四、 碳酸氫鈉的用途

利用碳酸氫鈉受熱分解的性質(zhì)，可以在制糕點(diǎn)的時(shí)候做發(fā)泡劑，也可利用能與酸反應(yīng)的性質(zhì)，用來治療胃酸過多。

[目標(biāo)再現(xiàn)]

1. 能夠說出金屬鈉的物理性質(zhì)。（多媒體鏈接到目標(biāo)檢測1）

（目標(biāo)檢測1）下列關(guān)于金屬鈉的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）

A. 很軟，具有銀白色光澤

B. 是電和熱的良導(dǎo)體

C. 比水輕，比煤油重，熔點(diǎn)低于100℃

D. 鈉可以保存在四氯化碳中

2. 能夠準(zhǔn)確描述并識記鈉與氧氣、氯氣、水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并能對一些現(xiàn)象作出解釋。（鏈接目標(biāo)檢測2）

（目標(biāo)檢測2）取一小塊金屬鈉放在燃燒匙里加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，描述正確是（ ）

①金屬先熔化；②在空氣中燃燒，放出黃色火花；③燃燒后得白色固體；④燃燒時(shí)火焰為黃色；⑤燃燒后生成淺黃色固體物質(zhì)。

A. ①② B. ①②③ C. ①④⑤ D. ④⑤

3. 能夠正確書寫有關(guān)鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式。

4. 能夠運(yùn)用金屬鈉的性質(zhì)來解決一些簡單問題。（鏈接到問題解決）

[作業(yè)]市教研室教學(xué)質(zhì)量檢測講義 專題2 第二單元 第一課時(shí)（第10題不做）

[板書設(shè)計(jì)]金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用

一、 鈉的性質(zhì)

1. 鈉的物理性質(zhì)

銀白色、有金屬光澤的固體，熱、電的良導(dǎo)體，質(zhì)軟、密度小、熔點(diǎn)低。

2. 鈉的化學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)還原性）

結(jié)構(gòu)：Na →Na+

二、 鈉的用途

Na—K合金用做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑；制稀有金屬如Ti、Ta、Ni等；制高壓鈉燈；制過氧化物。

三、 鈉的工業(yè)制法

電解熔融食鹽。

四、 碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)

Na2CO3：白色固體，可溶于水。

NaHCO3：白色固體，可溶于水。

五、 碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)

1. 能與某些堿反應(yīng)

Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH

2. 能與某些鹽反應(yīng)

Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl

3. 能與某些酸反應(yīng)

Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑

Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3endprint