金属钠的性质与应用　　

无锡市堰桥中学  沈冬英　　

一：教学目标　　

1、知识与技能目标　　

（1）知道钠是一种很活泼的金属，记住钠的物理性质。　　

（2）能描述钠与水、钠与氧气反应的实验现象，能写出相关的化学方程式。　　

（3）了解钠的工业制取方法和应用　　

2、过程与方法　　

（1）学会科学、合理地运用观察方法，体会实验方法在化学研究中的重要作用。　　

（2）利用实验现象、生产实践活动引导学生发现问题、解决问题。　　

（3）运用探究活动，在不断发现问题的基础上，运用讨论交流、使学生不断获取新知。　　

3、情感态度与价值观　　

（1）通过学习，认识化学知识在公共危险性事故中的重要性。　　

（2）通过实践调查，培养学生关注与化学有关的社会问题，主动参与社会决策的意识。　　

二、重点难点　　

教学重点：钠的化学性质。　　

教学难点：对实验现象的观察和分析。　　

三、教学策略与手段　　

实验探究教学、STS教学、阅读－分析－思考－结论的自主学习模式。　　

四、课前准备　　

1．学生的学习准备；　　

　　准备化学I教材、笔记本。　　

2．教师的教学准备；　　

　　搜集相关新闻、图片、音像资料并结合教学设计制作成多媒体课件。　　

3．教学环境的设计与布置；　　

（1）多媒体设备　　

（2）实物投影仪　　

（3）实验展示台　　

4．教学用具的设计和准备。　　

实验仪器用品：烧杯、镊子、滤纸、石棉网、铁架台、火柴、酒精灯、滴管、培养皿　　

实验试剂：金属钠、水、稀盐酸、酚酞、硫酸铜溶液　　

五、教学过程　　

活动1：创设情景，引入课题

［新闻资料］我们说生活之中有化学。如果大家平常多关注新闻，可以看到许多与化学有关的问题。阅读下面一段新闻，思考你从中发现或想到什么化学问题？

网上信息摘录：若干神秘“水雷”惊现珠江。在珠江石溪附近，前前后后共飘着七个白色的来历不明的金属桶。突然，从飘在水面上的一个金属桶内冒起一股白烟，窜起亮黄色火苗，紧接着一声巨响，蘑菇状的水柱冲天而起，这个铁桶接着又连续爆炸了多次，爆炸腾起的白色烟雾有近　十米　高，还有许多未燃尽的白烟飘进旁边的公司内，这些灰白色的物体一遇到水就不停地冒泡，有时甚至还突然着火。

据悉，其中另有一铁桶被过往船只发现，并将其打捞上船，打算清洗后使用，但当船员把盖子打开后，桶内冒起浓浓白烟，一接触桶内物质，双手立即感到剧烈地疼痛，于是他们又将其推入江里，一遇水，这个桶就又爆炸了。所幸该船只迅速逃离，伤亡不大。

珠江水面上尚有五个一触即发的“水雷”漂浮着，消防队员、民警及广州化工集团的化学品专家赶来凑在一起，紧张地调查爆炸物的性质及研究“水雷”的处置对策。

［问题讨论］：　　

1。引起爆炸的物质是什么？　　

2。为什么会发生爆炸（金属桶为什么会成为水雷）？　　

3。如何防止爆炸（另五个没有爆炸的金属桶如何处理）？　　

生1：引起爆炸的物质可能是钠，因信息中“窜起亮黄色火苗”是钠元素的特征焰色反应。发生爆炸是因为钠与水发生了反应。

生2：发生爆炸应该是钠与水反应生成了大量的气体，气体膨胀就产生了爆炸。

生3：也有可能钠是爆炸物。

生4：也有可能钠与水反应的生成产物是爆炸物。

……

师：非常好，同学们提出很多的想法。钠是怎么样的物质？它能与水反应吗？若反应又生成什么呢？让我们通过实验来说明吧。

活动2：实验演示，科学探究

［学生实验1］（投影）取出一块钠，用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切成一小块钠，投入盛有滴入几滴酚酞试液的水的玻璃皿中。

师：实验中我们到了什么现象？又得到什么结论？

生5：实验现象是金属钠浮在水面，熔成闪亮的小球，向各个方向迅速游动，同时发生嘶嘶的响声，溶液变为红色。结论有：说明钠的密度小，反应放热且钠的熔点低，反应有气体生成，生成的产物呈碱性。

生6：生成的气体可能是H₂，碱性物质可能是NaOH。

师：同学们的观察很仔细，所得结论也比较合理。请大家写出此反应的方程式。

……

　　教师在实验探究的基础上又回到问题解决上，进一步提出问题：模拟实验证明了钠与水能发生剧烈反应，但为什么模拟实验中钠与水没有发生爆炸，而新闻中却发生了爆炸？

生7：我觉得发生爆炸的原因应该是钠与水反应生成大量的氢气，氢气在反应中燃烧从而发生爆炸。

［知识拓展］爆炸原因分析：

由于金属钠的化学性质非常活泼，与自然界的很多物质到会发生反应，尤其是当它遇到水的时候，会释放出氢气，氢气的着火点相当低，大量的金属钠在水里迅速的化学反应就会产生剧烈的爆炸，所以必须用煤油在储存罐里做隔离层。在珠江水面上发生爆炸的桶装金属钠就是因为在铁皮桶里起隔离作用的煤油泄漏，引起金属钠与空气和水接触造成的。　　

通过上述实验，我们了解那那些钠的化学性质：　　

归纳总结：　　

一：钠的物理性质　　

  银白色金属，质软，密度小，熔点低　　

二：化学性质：　　

1．  与水的反应　　

【过渡】钠与水的反应体现了钠很强的还原性，这是由钠的原子结构所决定的　　

分析钠的原子结构,那么钠还有其他的哪些性质？　　

［交流与讨论］从钠的物质类别猜测钠的化学性质？

　　1．与非金属单质反应（O₂、Cl₂等）

　　2．与水反应

　　3．与酸反应（金属活动性顺序）

　　4．与盐反应（金属活动性顺序）

2、钠与非金属反应

［学生实验2］（展示一块钠，用滤纸吸干表面的煤油，切开。用玻璃管插入钠块，观察颜色。

［师］实验现象说明钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠。

［师］钠在常温下能与氧气反应生成氧化钠，在加热时能否反应呢？

［学生实验3］把一小块钠放在石棉网上加热。

［师］钠在加热时与氧气反应生成淡黄色的物质，它是过氧化钠，反应式为：

　　2Na+O₂=Na₂O₂　

　　过氧化钠中钠的化合价是＋1价，氧的化合价是－1价。

［过渡］钠还能与其它非金属单质发生反应，如氯气、硫等。

［演示实验］将2块钠放在一团棉花中，放入一个盛氯气的集气瓶，观察现象。

［师］钠与氯气剧烈反应燃烧，生成白烟，最后得到白色的固体，这种固体是NaCl。

3、钠与酸反应

［过渡］由金属活动性顺序可知钠排在H元素的前面，钠可与酸反应。我们通过钠与盐酸反应的实验来证明。

［实验5］（投影）在玻璃皿中放入适量稀盐酸，再放入一小块钠。

［问］反应的现象与钠与水反应是否相同？用方程式表示这一化学反应。

［学生］反应方程式：2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑　

4、钠与盐反应

［过渡］由金属活动性顺序可知钠是排在比较前面的金属，理论上钠可以从盐溶液中置换出排在它后面的金属。把钠放入硫酸铜溶液中，若有铜生成，可看到有红色的固体析出。

［演示实验］（投影）在玻璃皿中放入适量硫酸铜溶液，再放入一小块钠。

［实验现象］：除具有金属钠和水反应的现象以外，还有蓝色絮状沉淀生成，有时有黑色沉淀产生。

2Na＋2H₂O＋CuSO₄＝Cu(OH)₂↓＋Na₂SO₄＋H₂↑　　Cu(OH)₂＝CuO＋H₂O

［思考］钠与硫酸铜溶液反应没有红色的铜生成，而是生成氢氧化铜，说明了什么？

［结论］钠先与水反应，再与硫酸铜反应。所以钠不能从盐溶液中置换出不活泼的金属。

［思考］如果钠与盐要发生置换反应，应该在什么条件下？

［学生］无水条件下。

【过渡】［师］在熔融状态下钠可从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质。

　　如：TiCl₄+4Na=4NaCl+Ti　　

归纳：　　

【钠的用途】　　

三．钠的用途

　　钠钾合金、高压钠灯。

【归纳小结】：今天我们主要学习了钠的性质，钠是一种质软，熔点低，化学性质活泼的金属，在发生化学反应的时候容易失去最外层的一个电子而体现很强的还原性，可以和氧气和水发生剧烈的反应，所以钠在保存的时候应该放在煤油种　　

四．钠的保存：煤油中　　

   钠的取用：镊子（不能直接用手，手上有水）　　

   钠着火时的处理方式：用黄沙　　

九、板书设计　　

§1　金属钠的性质与应用　　

一：钠的物理性质：

二：钠的原子结构：

三、钠的化学性质

1、与水反应　　

   2Na+2H₂O=2NaOH+ H₂↑ 　　

2、与非金属单质反应　　

    4Na+O₂=2Na₂O   　2Na+O₂==Na₂O₂ 　 　　

    2Na+Cl₂=2NaCl　　

3、与酸反应　　

    2Na+2HCl=2NaCl+H₂↑ 　　

4、与盐反应　　

  　TiCl₄+4Na==4NaCl+Ti　　

四:钠的保存