高中化学必修一 2.1.2 钠的几种化合物 焰色试验教学设计

2.1.2　钠的几种化合物  焰色试验

本课时是教材第二章第一节内容，学生已经学习了钠的单质一节，对金属钠已经有一定的认识和了解，对其化学性质也有一定的掌握。在前一节内容的基础上来学习本节的内容，可以对几种重要钠的化合物有更加全面的认识，对知识点也会有更加全面的理解。另外，这部分内容实验多，与生活联系紧密，容易吸引学生的注意，激发他们学习的兴趣。高一学生已经有一定比较总结、分析归纳的能力，所以学好该部分内容可以锻炼学生的自学能力以及合作探究学习的能力。可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法；还能使学生真正认识化学在促进社会发展、改善人类生活条件等方面所起到的重要作用。

证据推理与模型认知：通过对化学实验现象的观察进行适度的推理，建立证据意识，能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实。

科学探究与创新意识：通过完成钠的化合物的相关实验，初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象，并能准确地用语言描述，尝试对现象进行分析、归纳，了解科学探究的基本方法，培养初步的科学探究能力。

科学精神与社会责任：通过对于钠的化合物性质的研究，激发学生的求知欲望和学习期望；培养学生认真细致和严谨求实的科学精神。通过对钠的化合物在日常生活中的用途的学习，理解掌握化学知识在社会生活中的重要作用。

氧化钠、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。

学生复习氧化物的分类以及上一节课的知识，预习本课内容；教师准备多媒体课件和实验试剂及用品。

【引入】在上一节课中我们学习了钠的单质的性质，同学们应该还记得上节课的“滴水点灯”实验，这节课我们还是要做一个点火的实验。

【演示实验】“过氧化钠点火”实验：在棉花上加一些过氧化钠的粉末，用胶头滴管向其中加蒸馏水，观察到棉花被点燃了。

【引入】同学们可以观察到，向棉花中滴加水，棉花就燃烧了，那么为什么会有这样的现象呢？带着这个问题我们来研究一下钠的化合物。

【过渡】首先我们来研究一下钠的氧化物。

【板书】钠的化合物

一、钠的氧化物

【投影】钠的化合物

一、钠的氧化物

【讲解】上一节课中我们学习了钠可以与氧气反应，生成氧化钠或者过氧化钠。从物质分类的角度来说，氧化钠属于什么类别的氧化物呢？（金属氧化物和碱性氧化物）一般来说，碱性氧化物可以发生三个类型的反应：与水反应只生成碱、与酸性氧化物反应只生成盐，与酸反应生成盐和水；请同学们按照写出氧化钠进行如上三个反应的化学方程式。

【投影】氧化钠的反应：Na2O + H2O = 2NaOH  Na2O + CO2 = Na2CO3  Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O

【过渡】根据这样的反应，显然用氧化钠是无法点火的，那么过氧化钠是怎样点火的呢？

【设疑】从氧化还原反应的角度出发，同学们判断一下：过氧化钠与水反应是不是与氧化钠相同，生成物只有氢氧化钠呢？（不是）为什么？（过氧化钠中氧元素的化合价为-1，如果只生成氢氧化钠只有化合价降低，没有升高）。

【设疑】显然过氧化钠与水反应还是应该有氢氧化钠生成，问题是为了保证化合价有升有降，还应该得到的其他生成物是什么呢？（只能是氧元素化合价升高为氧气）如何检验生成的氧气呢？（带火星的木条复燃）

【演示实验】向试管中加入过氧化钠固体，向其中滴加蒸馏水，将带火星的木条深入试管。用手轻轻触摸试管外壁，最后向反应后的溶液中滴加酚酞。

【讲解】滴加水后观察到有气泡产生，产生的气体可以使带火星的木条复燃，用手轻轻触摸试管外壁，感觉到温度升高，滴加酚酞溶液显红色，后颜色褪去。

【设疑】以上的实验现象说明了什么呢？（有气泡——有气体，带火星的木条复燃——生成氧气，试管温度升高——反应放热，滴加酚酞溶液显红色——生成碱，颜色褪去——过氧化钠有漂白性）

【讲解】过氧化钠与水反应的方程式为：2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑；反应的双线桥分析为：

；反应中的氧化剂和还原剂都是过氧化钠，反应转移电子数为2e-。上面的过氧化钠漂白性的问题，我们在下一节的学习中再探讨。

【设疑】根据上面的分析，同学们能不能理解前面的“过氧化钠点火”实验呢？（反应放热，达到棉花着火点，同时生成氧气有利于燃烧）

【过渡】氧化钠和过氧化钠都可以与水反应，只是过氧化钠的反应还要生成氧气，那么过氧化钠能不能和二氧化碳反应呢？

【投影】过氧化钠与二氧化碳的反应。

【设疑】过氧化钠也可以与二氧化碳反应，其原理和过氧化钠与水的反应相类似，同学们能不能写出相应的化学方程式呢？（2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2）对其进行双线桥分析。（）

【学生活动】根据上面的学习，我们发现过氧化钠和氧化钠的化学性质有一定的相似性，主要差异在于过氧化钠明显表现出一定的氧化还原性质。同学们互相讨论书写一下，过氧化钠与盐酸反应的方程式。（2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2↑）

【讲解】明显过氧化钠与氧化钠在化学性质上有差异，所以过氧化钠不属于碱性氧化物。同时表现出来的用途也不同，因为过氧化钠与水和二氧化碳反应都得到氧气，所以过氧化钠可以在呼吸面具和潜艇中作为供氧剂存在。

【过渡】在初中，同学们已经学习过碳酸钠和碳酸氢钠的某些性质和用途，请同学们回忆一下相关的内容，碳酸钠和碳酸氢钠都有什么用途呢？（碳酸钠：制肥皂、制玻璃、纺织、造纸；碳酸氢钠：治疗胃酸的药、制糕点）下面我们来具体研究一下碳酸钠和碳酸氢钠的性质。

【板书】钠的化合物

二、碳酸钠和碳酸氢钠

【投影】钠的化合物

二、碳酸钠和碳酸氢钠

【分组实验】在两只试管中分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体（各约1g），完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表中。

【投影】

【演示实验】按照如图装置分别加热碳酸钠和碳酸氢钠，观察现象，比较两者的热稳定性。

【讲解】碳酸钠对热稳定，而碳酸氢钠受热会分解，方程式如下：2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑。

【学生活动】同学们互相讨论，分析上述实验，比较碳酸钠和碳酸氢钠的异同。

【投影】

【讲解】碳酸钠粉末遇水生成带有结晶水的碳酸钠晶体（Na2CO3·xH2O），该晶体在干燥的空气中会逐渐失去结晶水转变为粉末（这种失去结晶水的过程叫风化）。

【过渡】我们在观察钠的燃烧时，发现火焰呈黄色，其实很多金属或者其化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色。

【板书】三、焰色试验

【投影】三、焰色试验

【演示实验】将铂丝（或者干净的铁丝）在酒精灯火焰上灼烧至颜色无变化，蘸取碳酸钠溶液，在火焰上灼烧，观察火焰颜色。将金属丝用盐酸洗净，再蘸取硫酸铜溶液，重复上述实验，观察火焰颜色。将金属丝用盐酸洗净，再蘸取碳酸钾溶液，重复上述实验，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。

【讲解】很多金属及其化合物在灼烧时会使火焰呈现出特征颜色，根据这种现象可以定性判断试样中所含的金属元素，这种操作称为焰色试验。焰色试验最好使用煤气灯，因为煤气灯的火焰颜色是淡蓝色的，有助于观察火焰颜色的变化；同时，观察钾元素的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃观察，其中钴玻璃的作用是滤去样品中可能含有的钠元素所发出的黄光。

【投影】五颜六色的焰色试验

【投影】本节小结。