2019-2020年高中化學 專題2 從海水中獲得的化學物質(zhì) 第二單元 鈉、鎂及其化合物教案(7) 蘇教版必修1.doc
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2019-2020年高中化學 專題2 從海水中獲得的化學物質(zhì) 第二單元 鈉、鎂及其化合物教案(7) 蘇教版必修1 教學過程 l 活動1:創(chuàng)設(shè)情景,引入課題 [新聞資料]我們說生活之中有化學。如果大家平常多關(guān)注新聞,可以看到許多與化學有關(guān)的問題。閱讀下面一段新聞,思考你從中發(fā)現(xiàn)或想到什么化學問題? 網(wǎng)上信息摘錄:若干神秘“水雷”驚現(xiàn)珠江。2002年7月7日,在珠江石溪附近,前前后后共飄著七個白色的來歷不明的金屬桶。突然,從飄在水面上的一個金屬桶內(nèi)冒起一股白煙,竄起亮黃色火苗,緊接著一聲巨響,蘑菇狀的水柱沖天而起,這個鐵桶接著又連續(xù)爆炸了多次,爆炸騰起的白色煙霧有近十米高,還有許多未燃盡的白煙飄進旁邊的公司內(nèi),這些灰白色的物體一遇到水就不停地冒泡,有時甚至還突然著火。 據(jù)悉,其中另有一鐵桶被過往船只發(fā)現(xiàn),并將其打撈上船,打算清洗后使用,但當船員把蓋子打開后,桶內(nèi)冒起濃濃白煙,一接觸桶內(nèi)物質(zhì),雙手立即感到劇烈地疼痛,于是他們又將其推入江里,一遇水,這個桶就又爆炸了。所幸該船只迅速逃離,傷亡不大。 珠江水面上尚有五個一觸即發(fā)的“水雷”漂浮著,消防隊員、民警及廣州化工集團的化學品專家趕來湊在一起,緊張地調(diào)查爆炸物的性質(zhì)及研究“水雷”的處置對策。 city.icchina/news/getInfo.asp?id=17681 [問題討論]: 1。引起爆炸的物質(zhì)是什么? 2。為什么會發(fā)生爆炸(金屬桶為什么會成為水雷)? 3。如何防止爆炸(另五個沒有爆炸的金屬桶如何處理)? 4。事故的啟示是什么? 生1:引起爆炸的物質(zhì)可能是鈉,因信息中“竄起亮黃色火苗”是鈉元素的特征焰色反應(yīng)。發(fā)生爆炸是因為鈉與水發(fā)生了反應(yīng)。 生2:發(fā)生爆炸應(yīng)該是鈉與水反應(yīng)生成了大量的氣體,氣體膨脹就產(chǎn)生了爆炸。 生3:也有可能鈉是爆炸物。 生4:也有可能鈉與水反應(yīng)的生成產(chǎn)物是爆炸物。 …… 師:非常好,同學們提出很多的想法。鈉是怎么樣的物質(zhì)?它能與水反應(yīng)嗎?若反應(yīng)又生成什么呢?讓我們通過實驗來說明吧。 l 活動2:實驗演示,科學探究 [實驗](投影)取出一塊鈉,用濾紙吸干表面的煤油,再用小刀切成一小塊鈉,投入盛有滴入幾滴酚酞試液的水的玻璃皿中。 師:實驗中我們到了什么現(xiàn)象?又得到什么結(jié)論? 生5:實驗現(xiàn)象是金屬鈉浮在水面,熔成閃亮的小球,向各個方向迅速游動,同時發(fā)生嘶嘶的響聲,溶液變?yōu)榧t色。結(jié)論有:說明鈉的密度小,反應(yīng)放熱且鈉的熔點低,反應(yīng)有氣體生成,生成的產(chǎn)物呈堿性。 生6:生成的氣體可能是H2,堿性物質(zhì)可能是NaOH。 師:同學們的觀察很仔細,所得結(jié)論也比較合理。請大家寫出此反應(yīng)的方程式。 …… 教師在實驗探究的基礎(chǔ)上又回到問題解決上,進一步提出問題:模擬實驗證明了鈉與水能發(fā)生劇烈反應(yīng),但為什么模擬實驗中鈉與水沒有發(fā)生爆炸,而新聞中卻發(fā)生了爆炸? 生7:我覺得發(fā)生爆炸的原因應(yīng)該是鈉與水反應(yīng)生成大量的氫氣,氫氣在反應(yīng)中燃燒從而發(fā)生爆炸。 [知識拓展]爆炸原因分析: 由于金屬鈉的化學性質(zhì)非常活潑,與自然界的很多物質(zhì)到會發(fā)生反應(yīng),尤其是當它遇到水的時候,會釋放出氫氣,氫氣的著火點相當?shù)?,大量的金屬鈉在水里迅速的化學反應(yīng)就會產(chǎn)生劇烈的爆炸,所以必須用煤油在儲存罐里做隔離層。在珠江水面上發(fā)生爆炸的桶裝金屬鈉就是因為在鐵皮桶里起隔離作用的煤油泄漏,引起金屬鈉與空氣和水接觸造成的。 l 活動3:聯(lián)系實際,提出解決問題的方案 師:現(xiàn)在運用所學的知識來試著討論解決第3個問題:3.如何防止爆炸(另五個沒有爆炸的金屬桶如何處理)? 生8:用炸藥炸掉。 生9:用滅火器處理。 生10:把它們撈上來,再把桶浸在煤油中。 師:有三位同學提出了不同的方法,請大家以4人為一小組,討論一下他們的方法哪個更合理?或者提出自己的合理方案。 …… 歸納:實際做法:消防隊員找來一個竹制的籮筐,在上面固定好纜繩,用來打撈鐵桶。又找來一個較大的白色塑料桶,準備將打撈上來的鐵桶放在里面,再用煤油浸泡,因為金屬鈉在煤油里是不會燃燒的。 l 活動4:興趣延續(xù),自主提出學習內(nèi)容 針對這一新聞,大家還想知道什么? 生:我想知道鈉還有什么化學性質(zhì)。 生:我想知道鈉的結(jié)構(gòu)和用途是什么? 生:我想知道哪些金屬與鈉的性質(zhì)類似? 生:我想知道鈉的物理性質(zhì)和鈉怎樣保存? 生:我還想知道鈉是怎樣制備出來的? 生:我想知道新聞中的“水雷”從哪里來的? 生:我想知道新聞中一桶鈉爆炸的威力有多大? …… (老師與學生一起就以上的知識點進行共同學習,下面以教學片斷的形式對教材設(shè)計的重要部分進行展示) 【金屬鈉的化學性質(zhì)】 [過渡]鈉能與自然界的很多物質(zhì)到會發(fā)生反應(yīng),那么鈉還有其他的哪些性質(zhì)? [交流與討論]從鈉的物質(zhì)類別猜測鈉的化學性質(zhì)? 1.與非金屬單質(zhì)反應(yīng)(O2、Cl2等) 2.與水反應(yīng) 3.與酸反應(yīng)(金屬活動性順序) 4.與鹽反應(yīng)(金屬活動性順序) 一、鈉的化學性質(zhì) 1、鈉與水反應(yīng) 2、鈉與非金屬反應(yīng) [實驗2](投影)展示一塊鈉,用濾紙吸干表面的煤油,切開。用玻璃管插入鈉塊,觀察顏色。 [師]實驗現(xiàn)象說明鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了氧化鈉。 [師]鈉在常溫下能與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉,在加熱時能否反應(yīng)呢? [實驗3]把一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加熱。 [師]鈉在加熱時與氧氣反應(yīng)生成淡黃色的物質(zhì),它是過氧化鈉,反應(yīng)式為: 2Na+O2=Na2O2 過氧化鈉中鈉的化合價是+1價,氧的化合價是-1價。 [過渡]鈉還能與其它非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如氯氣、硫等。 [實驗4]將2塊鈉放在一團棉花中,放入一個盛氯氣的集氣瓶,觀察現(xiàn)象。 [師]鈉與氯氣劇烈反應(yīng)燃燒,生成白煙,最后得到白色的固體,這種固體是NaCl。 3、鈉與酸反應(yīng) [過渡]由金屬活動性順序可知鈉排在H元素的前面,鈉可與酸反應(yīng)。我們通過鈉與鹽酸反應(yīng)的實驗來證明。 [實驗5](投影)在玻璃皿中放入適量稀鹽酸,再放入一小塊鈉。 [問]反應(yīng)的現(xiàn)象與鈉與水反應(yīng)是否相同?用方程式表示這一化學反應(yīng)。 [學生]反應(yīng)方程式:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 4、鈉與鹽反應(yīng) [過渡]由金屬活動性順序可知鈉是排在比較前面的金屬,理論上鈉可以從鹽溶液中置換出排在它后面的金屬。把鈉放入硫酸銅溶液中,若有銅生成,可看到有紅色的固體析出。 [實驗6](投影)在玻璃皿中放入適量硫酸銅溶液,再放入一小塊鈉。 [實驗現(xiàn)象]:除具有金屬鈉和水反應(yīng)的現(xiàn)象以外,還有藍色絮狀沉淀生成,有時有黑色沉淀產(chǎn)生。 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ Cu(OH)2=CuO+H2O [思考]鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)沒有紅色的銅生成,而是生成氫氧化銅,說明了什么? [結(jié)論]鈉先與水反應(yīng),再與硫酸銅反應(yīng)。所以鈉不能從鹽溶液中置換出不活潑的金屬。 [思考]如果鈉與鹽要發(fā)生置換反應(yīng),應(yīng)該在什么條件下? [學生]無水條件下。 [師]在熔融狀態(tài)下鈉可從鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的氯化物中置換出金屬單質(zhì)。 如:TiCl4+4Na=4NaCl+Ti [過渡]通過前面的敘述,我們了解了鈉的性質(zhì):一種非?;顫姷慕饘?。我們分析分析鈉元素化合價的變化情況,指出鈉在反應(yīng)中所起的作用。 [結(jié)論]:鈉都作還原劑,失去一個電子,從0價變?yōu)椋?價。 【鈉的制備】 [拓展視野]金屬鈉是在1807年利用電解氫氧化鈉制得的,約在1891年應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。1921年電解氯化鈉制鈉的工業(yè)方法實現(xiàn)了。目前,世界上鈉的工業(yè)生產(chǎn)多數(shù)是用電解氯化鈉的方法,少數(shù)仍沿用電解氫氧化鈉的方法。 電解氯化鈉制金屬鈉通常在電解槽(圖)里進行。電解時氯化鈉需要熔融,氯化鈉的熔點為801℃,在技術(shù)上有困難。用熔融溫度約為580℃的40%氯化鈉和60%氯化鈣的低共熔物(即兩種或兩種以上物質(zhì)形成的熔點最低的混合物),降低了電解時所需的溫度,從而也減低了鈉的蒸氣壓。電解時,氯氣在陽極放出,當電流通過熔鹽時,金屬鈉和金屬鈣同時被還原出來,浮在陰極上方的熔鹽上面,從管道溢出。把熔融的金屬混合物冷卻到105~110℃,金屬鈣成晶體析出,經(jīng)過濾就可以把金屬鈉跟金屬鈣分離。 【鈉的用途】 鈉鉀合金、高壓鈉燈。(播放錄像) 【“水雷”來源】 這些水中的水雷是從哪里來的? [信息摘錄]這些金屬鈉到底來自哪里?到現(xiàn)在都是個神秘的問號。廣州海事局的歐仲健局長透露,金屬鈉的外包裝上有“上海浙聯(lián)運輸公司”以及“上海至廣州”的標志,估計貨物是從上海運來的,但廣州地區(qū)并沒有廠家使用金屬鈉,因此,他估計這些貨物是到廣州轉(zhuǎn)運的。 廣州海事局的人也估計,這些鈉本來是存放在倉庫內(nèi)的,但由于連日的暴雨,將它們沖進了珠江;或者是由一艘私人小船運輸,在經(jīng)過廣州時遇到大風翻沉。最可怕的是第二種情況,因為這意味著在沉沒的船只內(nèi)還可能有沒有浮上來的金屬鈉,這對珠江的航行安全是一個巨大的威脅。 【金屬鈉的貯存運輸】 [信息摘錄]廣州市消防局防火處宣傳科的劉先生在接受記者電話采訪時說:據(jù)專家介紹,金屬鈉是國家有關(guān)部門認定的一類危險品,它的儲存和運輸都有特別的要求。消防機關(guān)對于這種危險品的管理是非常嚴格的,只有擁有符合消防條件的儲存場所和持有消防培訓證的專業(yè)人員,并且獲得消防部門頒發(fā)的“危險品儲存證”的專業(yè)公司才能儲存。而對于金屬鈉的運輸,必須由持有“危險品押運員證”的專業(yè)人員押運,并且每次都要到消防部門登記,辦理運輸證。 【爆炸威力】 [信息摘錄]“水雷”威力巨大,一個相當8至9個煤氣罐。 珠江水面上來歷不明的金屬桶,每一個桶里都裝有98千克的純金屬鈉。北京化工大學的楊文勝教授說,從理論上講,每一個這樣的金屬桶發(fā)生爆炸的威力,比8到9個煤氣罐同時爆炸的威力還要大。所以將這些裝滿鈉的金屬桶喻為“水雷”也不算過分。如果碰巧有一艘船在發(fā)生爆炸的金屬桶附近,危險是可想而知的。 師:很好,大家想知道關(guān)于鈉的很多內(nèi)容,下面我們就按照結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途、制取、保存的次序來學習鈉,另外大家也非常關(guān)心這次事故中一些細節(jié)問題,說明有些同學具有良好的化學敏感性,能從化學角度去關(guān)注新聞,我們結(jié)合新聞報道的情況給大家一個答復(fù)。 …… [小結(jié)]:同學們,一個新聞報道中隱藏著如此豐富的化學知識,只要我們具有敏銳的眼光,化學的頭腦,我們一定還可以發(fā)現(xiàn)更多的生活中的化學。 通過本節(jié)課的學習,我們主要學習了鈉的化學性質(zhì)、物理性質(zhì)、鈉的結(jié)構(gòu)。重點是鈉的化學性質(zhì)。 另外從本節(jié)課的學習中我們體會到學習元素化合物的二個方法: 1、物質(zhì)類別推斷物質(zhì)的性質(zhì) 2、物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途、保存、制備 板書設(shè)計 1 金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用 一、鈉的化學性質(zhì) n 1、與水反應(yīng) 2Na+2H2O=2NaOH+ H2↑ n 2、與非金屬單質(zhì)反應(yīng) 4Na+O2=2Na2O 2Na+O2==Na2O2 2Na+Cl2=2NaCl n 3、與酸反應(yīng) 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ n 4、與鹽反應(yīng) TiCl4+4Na==4NaCl+Ti 二、鈉的物理性質(zhì) 三、鈉的原子結(jié)構(gòu) 作業(yè)設(shè)計 【問題研討】 1.如果實驗室中不慎發(fā)生金屬鈉失火,應(yīng)該采取什么方法滅火? 2.把鈉投入稀鹽酸中,鈉是先與氫離子反應(yīng)還是先與水反應(yīng)?如何通過設(shè)計實驗驗證你的想法? 教學反思 本節(jié)教學的設(shè)計體現(xiàn)了新課程的理念,實現(xiàn)了“從生活走向化學,從化學走向社會”的教學目標,反思本節(jié)課的教學過程,有以下四個特點: (1)課題的引入具有趨動性。課題的提出是每一節(jié)課非常重要的環(huán)節(jié),本節(jié)課通過一篇新聞報道“金屬鈉水雷驚現(xiàn)珠江”來引入,貼近生活、貼近實際,從一開始就激發(fā)起學生學習的興趣,并由此引發(fā)學生“你想了解鈉的哪些知識”的探究欲望。好的課題引入可以起到“一石激起千層浪”的作用,讓學生提高學習的積極性,充分體驗學習的價值。 (2)充分展現(xiàn)學生的思維過程。在組織學生實驗時,通過讓學生討論鈉與水反應(yīng)的實驗操作過程和注意事項,引導(dǎo)學生抓住實驗?zāi)康?,研究實驗原理。對每個實驗的操作都力求讓學生知道怎么做,為什么這樣做,不這么做會怎么樣。通過分組討論師生交流,把以往的機械操作變?yōu)榛畹乃季S過程。變照方抓藥為主動探究。 (3)注重對學生學習方法的指導(dǎo)。對于新高一的學生,掌握學習元素化合物知識的方法,是這節(jié)課的重要教學目的之一。通過實驗的指導(dǎo)、問題的歸納、思路的整理分析,引導(dǎo)學生初步的總結(jié)出學習元素化合物的一般思路,即以結(jié)構(gòu)為核心、以性質(zhì)為重點,為以后學習其它元素化合物做好準備。 (4)突出問題的研究過程。在整個教學過程中,引導(dǎo)學生從老師提供的資料中自己提煉研究的課題,自己發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè),自己設(shè)計實驗,討論實驗的操作,進行驗證得出結(jié)論。從學生的思維出發(fā)去組織教學。特別注重展現(xiàn)學生的思維過程,從分析實驗現(xiàn)象、不同角度推斷反應(yīng)產(chǎn)物,培養(yǎng)學生發(fā)散思維的能力。在整個教學過程中是重過程而不僅僅是重結(jié)論,知識的獲得是在展現(xiàn)學生思維的過程中水到渠成的。 從對學生的調(diào)查中反映出這節(jié)課是成功的。學生感覺課堂氣氛活躍;獲得了從學法到知識的全方位收獲;感到參與的樂趣。從反饋中也不難看出:學生注重的是獲取知識的過程,而不僅僅是將結(jié)論直接灌輸給他們;希望老師的講解能夠使他們充滿了繼續(xù)研究和探究的欲望。 【參考資料】 《炸起珠江千層浪:金屬鈉"水雷"來源謎團待解》,愛喜網(wǎng), city.icchina/news/getInfo.asp?id=17681 《鈉的制法原理》,jshlzx.net/klh/2/xx/text/zk04_114.htm- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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