高中化学必修一钠教案

高中化学必修一钠教案
高中化学必修一钠教案
教学目的：
1、使学生了解钠的重要化合物的性质和用途。

2、通过Na2CO3和NaHCO3的热稳定性实验，使学生了解鉴别它们的方法。

3、使学生认识对比的学习方法。

教学重点：
1、 Na2O2的性质
2、碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法
教学难点：
过氧化钠与二氧化碳、水的反应
教学用具：
大小试管、火柴、脱脂棉、石棉网、小气球、玻璃管、胶头滴管、酒精灯、铁架台、镊子、带导管的塞子
Na2O2、水、稀HCl、Na2CO3、NaHCO3、澄清石灰水、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、酚酞
教学过程：
(引言)上一节我们学习了钠的性质与非金属、水、酸、盐等的反应，由于Na的性质活泼，其化合物的种类繁多，用途也广。

钠的化合物再初中化学中已介绍过NaOH和NaCl，本节我们就来学习其他几种比较重要的钠的化合物氧化钠、过氧化钠、碳酸氢钠和碳酸钠。

(板书)第二节钠的化合物
一、过氧化钠(Na2O2) 1、物理性质
(讲述)Na2O2通常为淡黄色粉末状固体展示Na2O2
(板书)2、化学性质 (1)与水的反应
(演示实验)实验2-5 补充：向放出氧气后的试管加入少量的水，再滴入2滴酚酞试液，观察现象。

实验目的：探究过氧化钠与水反应的状况(实验现象)带火星的木条剧烈燃烧起来，试管内的溶液由无色变
为红色。

∵生成了氧气∵生成了碱
综合反应物Na2O2和H2O的组成考虑
(实验结论)在通常状况下，Na2O2与水剧烈反应，生成NaOH和O2:
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2
(分析)该反应实际上分两步进行：Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2 (演示实验)实验2-6 滴水生火实验目的：进一步探究过氧化钠与水反应的状况
(实验现象)棉花燃烧起来
(实验结论)过氧化钠与水的反应是一个放热反应，放出的热能使脱脂棉燃烧，而反应中生成的氧气又使脱脂棉的燃烧加剧。

(过渡)同样,Na2O2与CO2也能反应生成氧气，支持脱脂棉的燃烧，同时生成Na2CO3。

(演示实验)吹气生火脱脂棉内包Na2O2，通过长玻璃管向其中吹气。

(试验现象)棉花燃烧起来
(实验结论)通常情况下，过氧化钠易跟CO2反应，生成Na2CO3和O2: (板书)(2)与CO2的反应：
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 注意氧气后不用标
(说明)过氧化钠与CO2的反应也是一个放热反应，放出的热能使脱脂棉燃烧，而反应中生成的氧气又使脱脂棉的燃烧加剧。

所以Na2O2可用作供氧剂
(学生活动)用双线桥法标出电子转移的方向和数目(Na2O2中O 显-1价) 得2e- 得2e-
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
失2e- 失2e- 离子方程式：2Na2O2 + 2H2O = 4Na + 4OH+ O2
(板书)(3)与酸反应：2Na2O2 + 4HCl = 4NaCl + 2H2O + O2 2Na2O2 + 4H= 4Na + 2H2O + O2
(说明)酸比水更易与Na2O2反应，反应的实质都是H+与Na2O2
反应生成Na和H2O2，再由H2O2分解得到H2O和O2.
(小结)从Na2O2与H2O、与CO2、与酸反应均得O2，可知Na2O2有较强的氧化性(演示实验)在盛有少量酚酞试液的试管中逐渐加入Na2O2粉末，振荡 (实验现象)有气体生成，溶液颜色先变红，后褪色
(分析)∵先生成了NaOH使之变红，褪色说明了Na2O2具有漂白性，实际上基于它的强氧化性。

实际应用中，常用其来漂白织物、麦秆、羽毛等有色物质。

(板书)3、主要用途 (1)作漂白剂强氧化性漂白对象:织物、麦秆、羽毛和酸碱指示剂等，其中的有色物质为有机物漂白原理：过氧化钠将有色有机物氧化为无色物质。

主要优点：漂白后的物质颜色比较稳定，不易再恢复原色。

(2)作供氧剂适应范围：潜水艇内，或其他缺氧环境的呼吸面具供氧原理：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2(主)
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2(次)
主要优点：易生成氧气，供氧的同时吸收二氧化碳，可保证人进行正常呼吸。

(3)作制氧剂
主要优点：不需要加热，操作简便
实验装置：如图，其中的烧瓶也可以用广口试剂瓶或锥形瓶代替(设问)根据Na2O2的性质，说出Na2O2应该如何保存?为什么? (分析)∵既能与水反应，又能与CO2反应，保存时应隔绝空气和水(板书)4、保存密闭
(总结)Na2O2的特性：强氧化性、漂白性
(过渡)同样是由Na、O元素组成的化合物，却有着与Na2O2不同的性质。

(板书)二、氧化钠(Na2O)
1、物理性质白色固体
2、化学性质
(说明)Na2O为碱性氧化物，故具有碱性氧化物的通性，遇水生成NaOH，遇酸或酸性氧化物生成相应的盐。

(板书)(1)与水反应：Na2O + H2O = 2NaOH (2)与酸性氧化物反应：Na2O + CO2 = Na2CO3
(3)与酸反应：Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O (反应剧烈)
(设问)Na2O2是碱性氧化物吗?
(分析)碱性氧化物有以下特征：
①与酸反应只生成盐和水;
②与水直接或间接化合生成相应的碱;
③与酸性氧化物反应生成相应的含氧酸盐;
④反应中元素的化合价未发生变化。

Na2O2不具备上述性质，故不属于碱性氧化物，(过氧化钠跟酸反应除生成盐和水外，还生成O2)但它属于金属氧化物，属于过氧化物，
(阅读)归纳碳酸钠和碳酸氢钠的主要物理性质 (板书)
三、碳酸钠和碳酸氢钠
1、主要物理性质
2、化学性质
(设问)Na2CO3和Na2CO310H2O是否为同一物质? (分析)是两种不同的纯净物。

Na2CO3溶液结晶生成Na2CO310H2O：Na2CO3 + 10H2O = Na2CO310H2O
Na2CO310H2O在空气中易发生风化变成Na2CO3粉末：Na2CO310H2O = Na2CO3+ 10H2O(失水) (板书)(1)与酸反应放出CO2 (演示实验)实验2-7
实验目的：探究碳酸钠、碳酸氢钠跟盐酸反应快慢的情况
(化学原理)NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2 Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
(实验现象)两组混合后都生成无色气体，气球体积膨胀，且NaHCO3一支膨胀速度快。

(结论)都能与酸反应产生CO2，且NaHCO3与HCl反应比Na2CO3与HCl反应快，且剧烈地多。

(思考)为什么NaHCO3与酸的.反应较Na2CO3与酸的反应快?
(分析)NaHCO3与酸反应时，HCO3只需直接结合一个H，就生成碳酸，碳酸立即分解为二氧化碳和水：HCO3 + H = H2CO3 H2CO3 CO2+ H2O
Na2CO3与酸反应时，CO3需结合两个H才能生成碳酸，CO3先
结合一个H生成HCO3后，HCO3再结合一个H，才生成H2CO3,并分解为CO2和H2O:
CO3 + H = HCO3 HCO3 + H = H2CO3 H2CO3 CO2+ H2O 因此，NaHCO3与酸的反应较Na2CO3与同浓度同体积的酸反应速度快。

如果向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸时，反应的现象是：开始时无明显现象，后有气泡逸出。

但是向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，一开始就有气体逸出。

(复习)初中学习了检验CO3，可向其中加HCl后通入澄清石灰水，产生CO2则有(设问)那么，滴加HCl产生CO2气体的物质中是否就一定含有碳酸根呢? (分析)不一定，还可能含有HCO3
(设问)怎样区别Na2CO3溶液和NaHCO3 溶液?
(演示实验)分别向Na2CO3溶液和NaHCO3 溶液中滴加加BaCl2溶液(实验现象)Na2CO3溶液中有白色沉淀生成：Ba + CO3 = BaCO3
NaHCO3 溶液中无明显现象。

(结论)可用BaCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3 溶液
(说明)碳酸盐的正盐除钾钠铵盐外，多数是不溶于水的，而其酸式盐却都溶于水。

因此，利用此性质可用BaCl2溶液或CaCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3 溶液。

(过渡)Na2CO3和NaHCO3 的另一个不同点是它们的热稳定性不同 (演示实验)实验2-8
(实验现象)Na2CO3受热无变化，而NaHCO3加热可分解生成能使澄清石灰水变混浊的CO2气体。

(结论)Na2CO3很稳定，NaHCO3 不稳定，受热易分解。

实验装置图要注意观察，很重要
2NaHCO3 == Na2CO3 + H2O + CO2 常用此方法鉴别Na2CO3和NaHCO3 固体
热稳定性一般来说：H2CO3 MHCO3 M2CO3 (M为碱金属元素) Li2CO3 Na2CO3 K2CO3 Rb2CO3
(讨论)如何鉴别Na2CO3、NaHCO3 、NaCl三种固体物质 (方法
一)取三种固体少许，分别滴加稀HCl
NaCl无明显现象
NaHCO3立即有无色气体逸出，且产生气体速度快。

Na2CO3开始时无明显现象，后来才有无色气体逸出。

(方法二)取三种固体少许配成溶液，分别滴加BaCl2，有沉淀生成则原固体为Na2CO3，剩下两种溶液中分别滴加稀HCl，有气体产生则原固体为NaHCO3。

(方法三)加热，产生使澄清石灰水变混浊的气体的为NaHCO3，余下二物分别加HCl，有气体产生则为Na2CO3。

(总结)方法有很多，但最好的实验方案应是操作简单，现象明显的那一种。

(过渡)Na2CO3和NaHCO3的性质不同，也决定了它们的用途不同。

(板书)3、主要用途
(讲述)P33 碳酸钠是化学工业的重要产品之一，有很多用途，它广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中，也可以用来制造其他钠的化合物。

碳酸氢钠是制糕点所用的发酵粉的主要成分之一。

在医疗上，它是治疗胃酸过多症的一种药剂。

(总结)
(作业)P35、三、四。