金属钠与水的反应-教学设计

第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质

第2课时金属钠和水的反应

一、教学内容分析

本节课选自于人教版化学必修一第三章金属及其化合物第一节的第二课时：金属钠与水的反应。

本节课由四个部分组成，第一部分是复习初中学习中所认识的金属性质，引出高中要介绍的金属钠、铝、铁与氧气在不同的条件下的反应情况；第二部分介绍金属钠、铁和水的反应；第三部分介绍金属铝与氢氧化钠溶液的反应；最后则安排了“物质的量在化学方程式计算中的应用”等内容。

钠与水反应是金属化学性质中的重点，对其他金属与水反应的学习有指导启示作用，对其以后教学实验方案设计、操作方法、实验观察等有借鉴作用，所以教好、学好这节课对后续内容有很重要的意义。钠与水反应具有实验现象明显、学生易于总结等优点，采用实验探究法教学有利于强调实验对化学的重要性，同时也能够提高学生实验的观察能力和分析问题的能力，易于培养学生科学探究的精神。

二、学情分析

我所教4个班的学生已通过对前两章内容的学习，在化学的学习和化学实验探究方面已具有一定的基础、兴趣，特别是对前一课时的学习，既初步形成了根据金属活动顺序表分析金属单质化学性质的分类思维模式，又对本节课的实验操作、现象充满了期待。

三、教学目标

1、知识与技能

（1)了解钠与水反应的实质；（2）掌握钠与水反应的实验现象及解释。

2、过程与方法

（1）通过钠与水的反应发生条件及生成物的探究体验实验方法在化学研究中的作用，

认识到实验过程中控制实验条件的重要性。

(2)在归纳金属钠性质的过程中，体验分类、比较、归纳、概括等研究方法在学习和研究

物质性质过程中的应用，帮助学生逐步形成良好的学习方法和习惯。

3、情感态度与价值观

发展学生学习化学的兴趣，乐于探索金属性质的奥秘，体验科学探究过程中的艰辛与喜

悦，感受化学世界的奇妙与和谐。

四、教学重点：钠与水反应的化学方程式

五、教学难点：钠与水反应的现象及分析

六、教学方法：问题式教学法、实验法、小组讨论法、复习回顾法、练习法

七、教前准备：金属钠、塑料片、滤纸、洗瓶、烧杯、镊子、酚酞、硫酸铜溶液、多媒体课件。

八、教学过程

【知识回顾】上节课我们学习了金属与氧气等非金属的反应。例如钠与氧气在常温下生成白色的氧化钠，但在加热的情况下剧烈反应生成淡黄色的过氧化钠。今天，我们来进一步学习金属与水的反应。

【提问】初中我们已经初步学习过金属与酸的反应，哪些金属能与酸发生什么反应呢？

【讲解】位于金属活动性顺序表中氢（Ｈ）之前的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成盐和氢气，例如

【副板书】Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑

Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑

【思考】金属与酸反应的实质是什么？水中也有氢离子，金属会和水反应吗？那么，钠是否与水反应呢？今天，我们来进一步学习金属钠与水的反应。

[PPT2]：金属钠与水的反应

[教师板书]：金属钠与水的反应

（一）创设情境，问题提出

[PPT3]：广州日报新闻：珠江水面惊险水雷。

广州市珠江河段上接连三天惊现神秘水雷，先后有8个铁皮桶漂浮在水面，其中5个发生爆炸，另外3个被有关部门称打捞，在整个过程中无人员伤亡。经广州市化工集团的化学品专家确定，铁桶内装的是金属钠。

[教师设疑]：通过这则新闻你想到什么问题呢？

[学生回答]：可能回答为什么爆炸？为什么浮？

[教师总结]：问题：①浮？②剧烈爆炸？

[教师引导]：问什么浮于水面？可能是密度导致。

[PPT4]：①浮？

信息资料：

[学生回答]：因为钠的密度小于水的密度。

[PPT4]：②剧烈爆炸？

[教师引导]：剧烈爆炸？可燃物在有限空间内剧烈的发光发热的燃烧现象。如可燃性气体氢气，液体乙醇、汽油等，那么这里的爆炸是什么原因引起的？

[学生回答]：有可能是钠燃烧，有可能是钠与水反应生成了可燃性气体导致。

[PPT34]：问题提出：活泼金属钠与水是否反应？是否生成了可燃性气体？

（二）问题分析

环节1：钠与水反应实验、现象总结

[过渡]：我们知道实验是化学学科知识获得和验证的手段，因此我们可以通过实验验证猜想。实验必有方案，有步骤，然后做实验观察现象分析得出结论。下面同学们根据已做过的钠与氧气反应实验小组讨论以下三个问题，并总结得出实验操作步骤。

[PPT:5]：（1）金属钠如何取放？能否将多余的钠放回原瓶？

（2）在实验室钠取多少合适？

（3）钠表面的煤油如何处理？

[学生活动]：讨论

[学生回答]：镊子取放；能放回原瓶，取绿豆粒大小，用滤纸擦干。

[教师引导]：步骤如何？

[学生回答]：可能是将钠投入水中。

[教师总结]：加水-取钠-擦-投入-观察（钠已切成绿豆粒大小）

[教师引导]金属钠与水的反应，做实验时前请注意观察：①钠是浮还是沉？②钠的状态③运动还是静止？④有何声响？

⑤溶液颜色变化？

【演示实验】

【学生观察】观察实验并先小结现象。思考并小结通过现象得到的结论。

【PPT6】实验现象及结论：

1.钠浮在水上面。

2.钠熔化成一个光亮的小球。

3.钠迅速地游动。

4. 游动过程中发出“嘶嘶”响声。

5.钠完全消失，水溶液呈红色。

【分析】钠是非常活泼的金属，能够在常温下与冷水发生剧烈的反应，产生气体。反应过程的现象可以用五个字来概括“浮、熔、响、游、红”体现钠的物理性质与化学性质的不同。

[教师总结并板书]：板书现象。

实验：钠与水的反应

现象：浮、熔、游、响、红

环节2：钠与水反应实验现象分析

[教师设疑]：为什么会有这些现象呢？是什么原因引起的的呢？

[学生活动]：讨论并回答浮是因为钠的密度比水的小。熔、游、声可能回答不好。

[教师引导]：固体熔化主要是因为吸热后达到熔点才熔化。说明钠和水作用的过程中放热，钠的熔点还是比较低。【PPT6】实验现象及结论：

1.钠浮在水上面。（证明钠的密度比水的小）

2.钠熔化成一个光亮的小球（反应放热，钠的熔点低）

3.钠迅速地游动（产生的气体推动金属钠来回游动）

4. 游动过程中发出“嘶嘶”响声（放出气体，气体与水面摩擦发出响声）

5.钠完全消失，水溶液呈红色（钠与水反应产生了碱性物质）

环节3：钠与水反应实验产物分析

[教师过渡]：通过现象的分析我们知道钠与水反应生成了氢氧化钠和气体，那这种气体是什么呢？我们根据质量守恒定律可知气体可能是氢气也可能是氧气。

[PPT7]：Na + H2O ——? + ？↑

[教师引导]：通过氧化还原反应分析，钠的化合价升高，那么氢原子或者是氧原子的化合价只能降低，而化合价还能降低的只有氢原子，故产物是氢气。

[教师总结]：根据分析得知气体是氢气，不是氧气。

[PPT7]：2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑

[教师板书]：2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑

[教师引导]：当然我们还可以通过实验来收集气体，验证产生的气体为氢气。

[演示实验]：收集氢气及验证氢气（上一节课已经做过这个实验，学生对实验操作及现象均很熟悉，故做演示实验）（三）问题解决

[前呼后应]：肯定的说钠与水反应了，生成了氢气和氢氧化钠。可以想象如果钠密封在金属桶内，有水与之相遇，产生氢气，放出大量的热无法散出，其爆炸会是怎样的剧烈。所以钠要妥善保管和运输。

（四）问题扩展

[PPT8]

（1）为什么实验室将钠保存在煤油或石蜡油中？（讨论一分钟）

答：不和煤油反应，密度比煤油大，能隔绝空气和水。（钠容易与空气中的氧气、水蒸气反应，所以应将金属钠与空气隔绝；又因为钠的密度比煤油的大，且钠不与煤油反应，所以实验室中少量的钠需保存在煤油中）

（2）为什么金属钠着火不能用水灭火？答：用干燥的沙土扑灭

[PPT9] （1）Na与NaCl溶液能不能反应？（能与溶液中的水反应）

（2）将一小粒金属钠投入CuSO4溶液中，会不会反应? 会不会置换出金属

铜呢?（会反应；不会置换出金属）