金属钠的实验教案(共9篇)
篇1:金属钠的实验教案
第八单元
金属和金属材料
实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质
1.巩固加深对金属性质的认识;
2.培养实验设计能力。
金属的物理性质和化学性质的探究
阅读书本第24页的内容,了解本次实验活动的实验目的、实验需要用到的实验用品,按正确的实验步骤进行实验。
1.铜片和铝片相互刻划后,你发现哪个的硬度大?
2.用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯的火焰上加热,观察有什么变化?
3.向5支试管中分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片,然后分别加入5 mL稀盐酸(或 稀硫酸),观察各个试管有什么现象?
4.可以利用上面的哪个反应来比较金属的活动性强弱?
1.金属的物理性质:金属有共性,如金属光泽、导电性、导热性、延展性,也有各自的特性,如密度、熔点、硬度等,有的可能差异还很大。
2.金属的化学性质:大多数金属能和氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度不同;金属和稀盐酸、稀硫酸的反应。
1.食品包装袋中经常使用到铝箔,铝能制成铝箔是因为铝具有良好的(D)
A.导电性
B.抗腐蚀性
C.导热性
D.延展性 2.根据金属活动性顺序分析,下列描述或判断错误的是(D)
A.常温下,在空气中金属镁比铁容易氧化
B.在氧气中灼烧时,铁丝比铜反应剧烈
C.与同种盐酸反应时,锌片比铁片反应剧烈
D.铝具有抗腐蚀性是因为在常温下铝不与氧气反应
3.下列各组实验,不能说明铁和铜的金属活动性强弱的是(B)
A.铁丝和铜丝分别插入稀硫酸
B.铁丝和铜丝分别插入氢氧化钠溶液中
C.铜丝插入硫酸亚铁溶液中
D.铁丝和铜丝分别在氧气中点燃
4.把金属X放入Cu(NO3)2溶液中,X表面有红色固体析出;若放入Mg(NO3)2溶液中,无明显现象。则X、Cu、Mg三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是(A)
A.Mg、X、Cu
B.X、Mg、Cu
C.Mg、Cu、X
D.Cu、X、Mg 5.下列金属中,活动性最弱的是(B)
A.铝
B.铜
C.镁
D.铁
6.小思实验操作考试的题目是探究金属的化学性质,内容包括:铜在空气中灼烧、锌与稀硫酸反应、铝丝与硫酸铜溶液反应。如图是他实验操作考试中的部分情景。
A.灼烧铜丝
B.放置坩埚钳
C.加锌粒
D.倾倒硫酸铜溶液
(1)上图中有一处错误的操作,该操作是C(填序号);(2)操作A的现象是铜丝表面变黑;
(3)他将铝丝插入到硫酸铜溶液中,未出现任何现象,其原因是铝丝表面的氧化膜未处理。
篇2:金属钠的实验教案
河南省卢氏县第一高级中学
曲海江
指导老师:徐东海
摘要:钠在空气中燃烧本应该可以观察到淡黄色火焰同时生成淡黄色的固体,但实验中却发现产生大量的白烟同时生成物质中有黑色的固体。这样就干扰了学生对实验现象的认知。本文将钠燃烧的异常现象作为课后研究性学习的内容,主动设计探究实验进行验证,并对实验方案不断进行改进,从而提出了最优的实验方案。
关键词:钠;燃烧;黑色固体;淡黄色固体;优化实验
引言:在高中化学新教材中,钠的燃烧都是必选实验。该实验的操作很简单,通常为:“把一小块金属钠放在石棉网上加热,观察现象”„,但是按此操作进行多次实验后发现效果很不理想,本应看到的明显淡黄色火焰却伴有白烟使之观察起来不太明显,本应得到纯净的淡黄色固体,却固体中存在一些黑色物质,这样无疑会干扰学生得出正确的实验结论。在新课程中将“把一小块金属钠放在石棉网上加热,观察现象”改为“把一小块金属钠放在瓷坩埚上加热,观察现象”,现象有所改观,但仍是不太完美,因此本文中主要探讨一下:
① 在钠燃烧中产生的白烟为何物?
② 为什么在产物中会有黑色物质?这些黑色物质为何物?
③ 如何优化实验才能明显观察到淡黄色火焰,同时产生比较纯净的淡黄色固体?
1、在钠燃烧中产生的白烟为何物?
烟为固体小颗粒,白烟为何物呢?笔者通过大量的文献资料调研和查阅了北师大版的无机化学以及参考相关论文中引用的理论知识,分析如下:钠的燃烧产物与氧气浓度和反应温度有关,在低温和氧气不足的情况下生成氧化钠。
氧化钠在400℃时也容易分解生成过氧化钠。
另外,查资料可知Na2O2在460℃时熔化并分解。
综上分析,白烟为氧化钠,为了避免氧化钠的生成,必须要控制温度在400~460℃之间,这是该实验改进的核心方向。这就要求钠在燃烧时不能不充分也不能太充分,要把握火候。
2、为什么产物中有黑色物质?这些物质为何物?
通过大量的资料调研,笔者总结其他研究者对黑色物质的探究有如下结论: ①附着煤油,煤油的不完全燃烧及产物二氧化碳和金属钠反应均可以生成碳。②空气中的二氧化碳和金属钠反应生成碳。③金属钠存在杂质铁元素,燃烧时生成铁的氧化物。④石棉网的材料可能对实验起干扰作用。
⑤酒精燃烧产生的二氧化碳穿过石棉网空隙与金属钠反应。
为了解决第一个问题,我们可以在实验前对钠块进行一定的处理,先用滤纸初步吸取钠表面的煤油,再用小刀切去钠块的表层物质,然后取合适大小的钠块置于反应器中,用酒精灯小火加热反应器约20秒,以尽量将残留在钠块表面的煤油除去,再进行实验。
为了解决第二个问题,我们需要隔绝空气,但是我们知道空气中的二氧化碳含量只有0.03%,非常少,笔者觉得也不应该是空气中的二氧化碳和单质钠在燃烧时反应生成的。通过我们的改进后的实验证明这一点完全可以忽略。
第三个问题金属钠存在杂质铁元素,燃烧时生成铁的氧化物。通过调研,我们在钠试剂标签上发现上面标注有成分:纯度89%,杂质含量:氯化物0.003%,氮0.002%,铁0.002%等。杂质量非常少,与我们看到在钠实验中看到的产生大量的黑色物质相比,笔者认为这个问题可能不是产生黑色物质的主要问题。
关于第四个问题和第五个问题,我们只需要把石棉网换掉,换成瓷坩埚就可以排除这两个问题对实验的干扰。
3、如何优化实验才能明显观察到淡黄色火焰,同时产生比较纯净的淡黄色固体?
笔者通过分析认为,我们要主要解决两个问题:
①必须要控制温度在400~460℃之间,这是该实验改进的核心方向。这就要求钠在燃烧时不能不充分也不能太充分,要把握火候。
②必须要处理掉钠表面附着的煤油,煤油的不完全燃烧及产物二氧化碳和金属钠反应均可以生成碳。
笔者为了控制温度对实验作如下改进:
教材钠燃烧的实验在完全敞开的体系进行,燃烧太充分,温度太高会产生大量的白烟。笔者的改进实验,让反应发生在一个半封闭的体系中发生,反应所需氧气由外界不断地补给,使反应处于可控制的条件下,实践证明现象确实比较明显,尤其值得注意的是,在间歇性鼓入空气时,金属钠燃烧时有时无,淡黄色现象特别明显。
如右图所示装置,瓷坩埚里放黄豆粒大小的、用滤纸吸干表面煤油的、切去表面氧化层的一块金属钠,然后置于反应器中,用酒精灯小火加热反应器约20秒,以尽量将残留在钠块表面的煤油除去,再进行放入瓷坩埚中加热至熔化,待刚刚燃烧时,在瓷坩埚上扣一个比瓷坩埚口径稍小的漏斗,并移开酒精灯,适时把漏斗提上、放下以调节进入空气的量,控制钠燃烧的火焰若明若暗,似燃非燃,似熄非熄,待移开漏斗观察不再有火光时,即发现有黑色固体产物,其颜色随着瓷坩埚温度的降低,逐渐变成棕色----橙黄色----淡黄色(Na2O2),看上去是珊瑚形状。同时在实验过程能够观察到明显的淡黄色的火焰,没有白烟的干扰了。
笔者的改进实验,采用简单装置和简便操作,通过双限的方式,即限制空气的进入量和限制反应温度,很好地控制燃烧的温度,使钠燃烧生成过氧化钠。实验结果发现能够产生较纯净的淡黄色固体,比教材实验有很大的优化,更能说明温度是该实验成功的关键因素。
笔者为了探究钠表面的煤油对实验的影响,设计对比实验如下:
实验 实验一 实验二 实验三 实验结果:
实验 实验一 实验二 实验三
火焰颜色 有黑烟 有少量黑烟 明显淡黄色火焰
产物
不纯净有大量黑色物质 有少量黑色物质 纯净淡黄色固体
实验装置 改进后的实验装置
同上 同上
钠粒大小 黄豆粒大小 同上 同上
表面处理 不处理 仅用滤纸吸干煤油 深层次处理
实验结论:对表面煤油的处理也是影响实验成功与否的关键,所以我们要做出更好的实验效果,必须对钠块表面的煤油进行深层次的处理。
4、实验改进实践的收获
通过以上对钠燃烧实验进行改进的实践研究发现,控制实验温度,对煤油深层次的处理和使用瓷坩埚是这个实验成功的关键;通过笔者对教材实验存在的不足进行改进,增强实验的演示效果;同时通过研究使笔者在对这一实验改进的研究中收获颇多,首先在改进实验时,要明确改进目的;其次要用理论分析指导实验改进,寻找关键因素,确定改进方向;最后要形成实验改进思路,不宜脱离实际,变简为繁,改进后应力求装置简单、操作简便、现象明显、效果显著。
参考文献:
[1]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)[M].南京:江苏教育出版社,2006:48 [2]北京师范大学,华中师范大学,南京师范大学无机化学教研室编.无机化学(第3版)[M].北京:高等教育出版社,1990:620—652.
[3]李华昌,符斌.实用化学手册[M].北京:化学工业出版社,2006243—248.
篇3:金属钠与水反应的实验改进
(1) 掌握钠与水反应的实验操作。 (2) 理解钠与水反应有关实验现象的原因。 (3) 培养学生利用实验分析、解决问题的能力。 (4) 培养学生创新思维的能力。 (5) 使学生初步学会根据参加反应的“元素种类”和“原子结构”推导可能生成的反应产物。 (6) 培养学习化学的兴趣, 感受化学世界的奇妙, 有将化学知识应用于生产、生活实践的意识, 能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。
二、实验原理
三、提出问题
如果按高中化学第一册 (必修) P26[实验2-3]和[实验2-3]所介绍的装置 (见图1) 来演示金属钠与水的反应, 有如下不足:
(1) 钠与水反应一般现象的观察和对产生气体的收集与检验这两个过程的分离是没有必要的。 (2) 钠与水反应非常剧烈, 存在一定的安全隐患。 (3) 用排水法收集氢气时, 需要将盛满水的试管倒置于烧杯 (500ml) 内, 操作不方便, 比较麻烦。况且在实际操作中, 金属钠颗粒容易从铝箔中脱落, 浮出水面, 从而导致实验失败。 (4) 用同一小颗粒金属钠, 实验不能反复进行多次, 另外金属钠的量较难控制, 量少了, 收集不满一试管的氢气, 量多了, 又有危险。 (5) 用排水法收集气体时, 生成的氢氧化钠会腐蚀手。
四、实验改进
针对上述不足, 解决问题的关键是控制钠与水反应的速率, 只要控制好钠与水反应的速率, 对钠与水反应一般现象的观察和对产生气体的收集与检验就不是难题。实验改进方案以煤油来控制钠与水的反应速率, 将教材中的整个实验合二为一, 避免了上述问题。实验改进装置秉承启普发生器的设计思想, 设计出一个 (见图2) 。
五、实验用品
仪器:注射器、软塑料瓶、橡胶管、尖嘴管、玻璃管、弹簧夹、铁架台等。药品:钠、水、酚酞试液、煤油。
六、实验步骤
实验的具体操作和现象如下:
(1) 按图2完成仪器组装, 取下注射器上端的橡胶塞, 关闭下端的弹簧夹, 向注射器中倒入约50ml的煤油;将除去氧化膜的小块钠 (黄豆大小) , 放入到煤油中, 塞上带玻璃尖嘴的橡胶塞, 并打开尖嘴处的弹簧夹。 (2) 在简易漏斗中加入滴有酚酞试液的水约100ml, 打开注射器下端的弹簧夹, 就有大量的水进入注射器, 等注射器上端的煤油层刚到橡胶塞处, 关闭尖嘴处的弹簧夹。 (3) 钠与水反应, 钠在煤油层中上下移动, 其表面产生气泡, 水层逐渐变成红色, 同时注射器内液面下降。 (4) 当注射器内钠停止反应时, 打开尖嘴处的弹簧夹, 在尖嘴管口点火, 可见到明显的黄色火焰 (因玻璃中含有钠元素) , 证明产生的气体为可燃性的氢气。 (5) 随着氢气的燃烧, 试管内压强减小, 右边的水又进入注射器内, 与金属钠接触时, 反应又继续进行, 故用同一颗粒金属钠, 可反复几次进行试验。
七、实验改进后的优点
(1) 操作简便, 安全。由于钠与水反应是在水和煤油的交界面进行, 反应缓慢, 而且整个反应是在密闭的容器内进行, 从而避免了起火、爆炸、飞溅等现象。 (2) 实验内涵丰富。一套实验装置在较大程度上涵盖了钠与水反应的各种问题, 以及钠金属的物理性质和保存等方面的问题。 (3) 实验现象明显新奇。小球上下运动的实验现象在中学实验上并不多见。 (4) 可控制反应, 并可反复进行多次实验。 (5) 仪器来源于日常生活中的常见物品, 组装简单, 容易推广。 (6) 不会腐蚀手。
摘要:在现行版实验的基础上, 对关于金属钠与水反应的演示实验进行分析, 并提出和设计新的金属钠与水反应的演示实验简易装置。
关键词:演示实验,装置,器材,改进
参考文献
[1]王良文.金属钠与水反应安全发生装置[J].化学教育, 1995 (1) .
[2]韩丽, 王淑英.钠与水反应实验的改进[J].中学化学教学参考, 1999 (11) .
篇4:乙醇与金属钠反应实验的改进
人教版普通高中課程标准实验教科书化学2(必修)第73页介绍了如下实验。
【实验3-2】在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切的、用滤纸擦干表面煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有医用注射针头的单孔塞,用小试管倒扣在针头上,收集并验纯气体;然后点燃,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,片刻在烧杯壁上出现液滴,迅速倒转烧杯后,向烧杯中加入少量澄清的石灰水,观察实验现象,比较前面做过的水与钠反应的实验,并完成下表……
在此实验中,钠与乙醇反应的实验是在大试管中进行的,在试管中进行这个实验,点燃后燃烧现象不明显,实验效果不好。为此我通过反复试验,觉得如下趣味实验装置既能收到良好的实验效果,又增强了教学的趣味性,现介绍一下。
二、实验的改进
1.实验仪器及药品
实验仪器:医用注射器(带针头)、烧杯、小试管、试管夹、小刀、滤纸、玻璃片。
实验药品:无水乙醇、澄清石灰水。
2.实验步骤
(1)在注射器里加入一小块新切的、用滤纸擦干表面煤油的金属钠。
(2)用注射器抽取无水乙醇5 ml。
(3)10 s左右后点燃气体,并把一干燥的烧杯罩在火焰上,片刻在烧杯壁上出现液滴,迅速倒转烧杯后,向烧杯中加入少量澄清石灰水,观察实验现象。
三、实验的意义
1.改进后的实验操作更简单、安全
由于无水乙醇是使用注射器抽入,故从针头排出的气体可以不用检验纯度后再点燃,同时也避免了可燃性气体不纯点燃发生爆炸的危险,使得该实验更利于学生去做。
2.与原实验比较
相比原实验方法,改进后的实验点燃后燃烧现象更明显,实验效果更好。
篇5:金属钠的性质教案(修改)
教学目标:
(一)知识与技能
1、高一学生,利用实验和视频,思考总结归纳记忆钠的性质,钠的性质归纳记忆正确率达到80%以上。
2、高一学生,利用网络与图书资源,查阅了解钠的用途及制备方法,实施率达90%以上。
(二)过程与方法:
1、采用实验探究法,按照思考、交流、实验、观察、分析、得出结论的方法进行启发式教学。
2、发挥学生主体作用,作好探究性实验。
(三)情感、态度与价值观:
培养学生的合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神,培养学生辨证唯物主义观点,保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。
重点和难点:
钠与氧气的反应;钠与水的反应。
教具准备:
钠、滤纸、玻璃片、小刀、镊子、试管夹、试管架、试管、火柴、酒精灯、多媒体课件
教学设计:
【创设情境引入】展示下列实物: 铁丝、银项链。【问题】这几种金属的本质颜色是什么颜色?他们现在所呈现的颜色是否为各种金属的本质颜色?不是本质颜色的原因是什么? 【学生回答】有的金属能与氧气发生反应有的不能,不能与氧气反应的金属则为本质色,反映了的就不是本质色。
【过渡】那么,我们今天将要学习的金属钠的本质色到底是怎样的呢?下面我们通过实验来观察一下。
【演示实验】(3-1)切割金属钠
取一小块金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用刀切去一端的外皮,这时可以看到钠的真面目。观察钠表面的光泽和颜色,新切开的钠的表面在空气中会不会发生变化。
观察现象:钠为银白色光泽的固体,暴露在空气中,银白色逐渐消失,变成白色固体。【问题】:通过这个实验,我们解决了刚开始的疑问,与此同时,大家还可以从整个实验中得出哪些关于钠的物理性质呢?
【学生回答】钠的硬度小,质软,密度比煤油大,具有银白色金属光泽的固体。【板书】一.钠的物理性质
硬度小、密度比煤油大、银白色金属光泽固体
【过渡】实验中我们知道了钠要保存在煤油中,以隔绝空气。这也就说明了钠在常温下可以和空气中氧气发生反应,生成白色的氧化钠。反应方程式为:4Na+O2=2Na2O 初衷是我们学过了铁在氧气中的燃烧和日常生活中铁露置在空气中的变化,两个反应的现象及产物是不同的。那么在这里,如果我们也提供不同的条件,反应现象及产物还会不会与刚才的相同呢?
【播放视频】(3-2)加热金属钠
把一小块金属钠放在干锅里,加热,有什么现象?
实验现象:金属钠受热后,先熔化,后与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。
【总结】钠与氧气的反应属于钠的化学性质之一,反应条件不一样,产物就不一样。另外,在这个实验中,我们也可以发现钠的又一物理性质,熔点低。
【板书】
二、钠的化学性质
1.与氧气反应:
常温下:4Na+O2=2Na2O 空气中燃烧 2Na+O2=Na2O2(淡黄色)
(在物理性质下补充熔点低)【过渡】生活中接触到很多金属,铁、铝、铜等,我们都知道它们的密度比谁大,但是今天在钠的物理性质中只知道钠的密度比煤油的大,并没有给出它与水的密度大小关系,那么到底谁的密度要大一些呢?接下来我们来通过实验来探究一下。
【演示实验】在烧杯中放一些水,把绿豆大小的钠放入烧杯中。最后向烧杯中滴几滴酚酞。观察现象。
实验现象:浮在水面上、熔化成银白色光亮小球、小球在水面上四处游动、发出嘶嘶声、小球最后消失、滴入酚酞后溶液变红。
【讲解】通过实验可以看出,钠浮在水面上说明钠的密度比水小。此外,钠还可以和水发生反应。实验现象我们用五个字来概括:浮、熔、游、响、红。
【问题】在这个实验中就近发生了怎样的化学反应?化学反应方程式是什么? 【学生回答】2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑
【板书】2.钠与水反应: 2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑
现象:浮、熔、游、响、红
(在物理性质中补充密度比水小)
【过渡】初中我们已经知道了活泼金属的性质之一是能够与酸反应,按照金属活动性顺序,钠的活动性远比铝、铁等强。所以钠也可以和盐酸、硫酸等反应,生成对应的盐和放出氢气。这也是钠的又一化学性质,下面请同学们自己动手写出钠与盐酸反应的化学方程式。
【学生书写】Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 【板书】3.钠与酸反应
Na+2HCl=2NaCl+H2↑
【过渡】在化学中我们坚持的一个理念是:物质的结构决定性质,而性质最终决定用途。那么钠在实际生活中有哪些用途呢?又是如何得到的呢?请大家课下查阅资料,了解钠的用途及制备方法。
【板书】
三、钠的用途及制备
【小结】本节课我们学习了一种新的金属及其相关性质,对钠的理化性质进行了比较系统的学习,尤其是钠与水反应的性质,希望大家课后认真复习。
板书设计:
金属钠的性质 一.钠的物理性质
硬度小、密度比煤油大、银白色金属光泽固体、熔点低、密度小于水
二、钠的化学性质
1.与氧气反应:
常温下:4Na+O2=2Na2O 空气中燃烧 2Na+O2=Na2O2(淡黄色)
2.钠与水反应:
2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑
现象:浮、熔、游、响、红
3.钠与酸反应
Na+2HCl=2NaCl+H2↑
篇6:金属钠的性质与应用教案
本章碱金属编排在化学反应及其能量变化之后,可以把前一章氧化还原反应和离子方程式的知识在此更好地应用,并得到巩固,也为下一章元素周期律提供了丰富的典型金属元素的感性认识,本章实质上起到了承前起后的作用。《钠》是碱金属这章的第一节,作为学习高中化学最重要的金属章节,通过学习钠能对碱金属这章有个大致了解。通过钠的有关性质实验以及对实验现象的讨论,培养学生观察能力、思维能力和创新能力。通过改进实验让学生体验化学实验创造的激情,激发学生学习化学的兴趣。我们对元素的学习主要通过学习该元素组成的单质及化合物的物理性质,化学性质及其用途,通过《钠》这节的学习,可以了解活泼金属的一些通性,以及保存方法
。 二 重点,难点
这一节的重点就是钠的化学性质——与水反应,还有钠的物理性质——颜色。难点就是钠与氧气在充足及过量时候的反应,还有就是实验,由于反应速度快,难以观察,最后就是反应的化学方程式。
三 教学理念及其方法
通过计算机的演示,能使学生看到没有条件做的实验。在学习中加入乐趣,激励学生的学习积极性。1
对反应速度快这个问题可以通过慢放实验的动化,使学生能看清楚过程。
2 涉及原子等微观粒子的结合过程,需要很强的空间想象力,可以通过计算机动画演示,使反应变得直观,更 容易理解。
3 对于钠与水的反应,具有一定的危险性,可以通过动画来展示实验不当造成的后果。
四 教学过程
1 首先通过实物钠归纳出钠的颜色、状态、硬度、密度、熔点、沸点、导电、导热性等物理性质
2 再以水灭火图片给学生观看,然后以钠放入水中为参比,激发学生的兴趣
3 接着老师通过真实实验,果然如动画所放,引起学生的思考,这时教师再适时点拨,使学生在观察的同时先记住一些知识
3 再通过一些趣味性实验演示,能更进一步激发学习的积极性,例如用一装有半瓶水的塑料瓶,瓶塞上扎一黄豆大的钠的大头针,瓶倒置使钠和水充分反应,取下塞子、点燃火柴靠近瓶口有尖锐的爆鸣声,效果得到大大改进。
五 学法分析
通过这节课的教学教给学生对金属钠的认识,掌握金属钠的性质,透过现象看本质,分析、归纳物质的性质,培养学生观察、分析问题的能力,调动学生积极性,激发学生的学习兴趣。
五 总结性质,得出结论,布置作业
最后总结出钠的一些物理性质,化学性质,例如钠是银白色的,其表面颜色是灰暗的,钠是一种活泼金属,具有很强的还原性。用线型关系罗
列出来,这样条理就清晰了,然后再总述一下这节所学的内容,讲述的重点及难点。最后布置2个思考题:
(1)钠为什么保存在煤油中?
(2)把钠投到苯和水的混合液中钠在水和苯间跳上“水上芭蕾”,为什么?
再讲一下钠的用途。
六 板书设计
板书设计 第一节 钠
一、钠的物理性质
二、钠的化学性质
1 钠的原子结构
2钠与氧气反应(条件不同,产物不同)
篇7:金属与非金属的反应教案
新课程标准要求“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的性质,能列举合金材料的重要用途”。
本节“金属的化学性质”是在第一章“从实验学习化学”和第二章“化学物质及其变化”的基础上,系统学习元素化合物的开始。金属单质的性质是金属元素性质的反映,是了解金属化合物性质的基础,所以在引导学生学习元素化合物的过程中有着举足轻重的地位。这些知识既可以为前面的实验和理论知识补充感性认识,又可以为化学2介绍的物质结构、元素周期表、化学反应与能量等理论知识打下重要的基础;也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、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。
根据学生的实际情况,我将本节内容分成如下三个课时:①金属与非金属的反应②金属与酸和水的反应;③铝与氢氧化钠的反应及物质的量在化学方程式计算中的应用。
二、学情分析
初中化学中介绍的金属主要是铝、铁和铜,金属的性质以物理性质为主,化学性质只提及铝与氧的反应,同时介绍了金属活动性顺序,使学生初步了解金属与酸或盐溶液反应的规律。本节“金属的化学性质”是在初中介绍的金属和金属材料的基础上,进一步加深和提高。
三、教学设计整体思路
本节课主要是导出金属与氧气的反应,进而得出金属与非金属反应的一般规律。这一部分是对学生原有知识的一个提高和深化。整节课的重点目标是让学生自主学习,设计教学时,考虑到让学生的思维层层递进,将知识体系梳理设计成一些逐步深入的问题---知识问题化,这样有利于学生精读课本。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,形成良好的科学探究品质。
在教学过程中,抓住以下几个要素:
1. 学生学习过程----不看不讲不议不讲不练不讲 教学组织过程----三讲三不讲(“三讲”是指:讲重点;讲难点;讲易错、易混、易漏点; “三不讲”是指:学生已经会了的不讲;学生通过自己学习能够学会的不讲;怎么讲学生也不会的不讲。)
课堂教学中,学生小组交流是关键,在小组交流中充分调动学生的学习积极性,让学生主动提出自己的看法,并不时地给予反馈。让学生在讨论中获得思维能力的升华。这样,看上去“闹”的一堂课,才是真正的新课程理念下的化学课堂,从而最大程度地达成教学目标。 2.教学过程中体现实验探究要素,逐步培养学生探究意识。这样做,一方面通过实验可以更好地激发学生学习的兴趣,调动学生的主体作用,另一方面通过实验使学生的认识经历感性认识再到理性认识的过程,从而使学生的认识有了一个飞跃,同时,又可以提高学生的实验意识。
3.教学过程中体现探究要素,逐步培养学生探究意识
实验探究过程中,抓住“猜想——假设——验证——归纳结论”这样的程序进行引导,有利于让学生把握探究要素,学会自主探究。这是本节课教学设计的重心。 4.做好演示实验,增强示范性
演示实验不仅是学生学习化学知识的重要途径,也是培养学生实验技能的有效方法。演示过程中利用投影方便学生进行观察。从演示实验中还可以让学生具备一定的实验事故意识。
四、教学目标
通过学生自主探究获得知识,让学生体验科学知识获得和形成的过程与方法,体会成功的获得知识的乐趣。
知识与技能:1.通过实验让学生掌握常见金属与氧气的反应, 2.通过分析归纳让学生了解常见金属与非金属的反应。
3. 通过探索金属的性质和金属的原子结构的关系,初步学会从实验的角度探索和认识物质的化学性质的本领。
过程与方法:1.通过实验探究,学习科学探究和科学实验的方法,培养学生的实验技能,认识科学探究的基本过程。
2.通过对预习案中五个问题的分析归纳,培养学生的分析能力,逻辑推理和综合归纳能力; 情感态度与价值观:1.通过探究实验,使学生体验探索自然规律的艰辛与喜悦培养学生有参与实验的热情,感受科学探究的乐趣。
2.通过小组合作学习,培养学生的团队合作精神,敢于将自己的见解与他人交流的勇气。
五、教学重点、难点
教学重点:钠在不同条件下和氧气的反应 实验—金属与氧气的反应。
教学难点:钠在不同条件下的反应及其产物的比较分析 实验—金属与氧气的反应。
本节课在整个教学过程中,教师是引导者和促进者的角色,教学中可综合运用多种方法,如实验探究法、观察法、讨论法等,以学生的探究和讨论为主,积极开展科学探究活动,让学生体验科学探究的过程;运用比较归纳的学习方法,帮助学生总结提高。
六、教具和学具
实验用品:(3组)金属Na,玻璃片,镊子,小刀,滤纸,坩埚,坩埚钳,泥三角,石棉网,酒精灯,三角架,火柴
(3组)镁条,砂纸,坩埚钳,酒精灯,火柴 (3组)铝箔,砂纸,坩埚钳,酒精灯,火柴
(1组)铝粉,脱脂棉,坩埚钳,酒精灯,火柴 多媒体,实物展台
七、教学过程 教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
课程标准
情境引入
北京时间9月29日21时16分0秒,我国自主研制的天宫一号目标飞行器发射升空,这奠定了我国成为航天第三大国的地位,今天凌晨1时36分神州八号成功完成了与天宫一号的首次对接。 天宫一号和神州八号中许多仪器制造都与金属材料有关,想更多了解关于金属的知识吗?那么,这节课就让我们一起走进金属的世界,共同来探索它们的化学性质。
倾听;
创设情境,激起学生强烈的好奇心,学生也觉得“学习化学真有用”。 激发学生的爱国热情
从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系。
讲授新课
1.在日常生活中你认识和接触过哪些金属制品?它们都有哪些共同的物理性质? 五千年前人类进入青铜时代,三千年前进入铁器时代,2前才开始应用铝制品,为什么? 2.至今为止,人类发现的金属元素有70多种,为什么绝大多数是以化合态存在于自然界? 小组合作交流完成“问题二”、“问题三” 引导学生自主探究,获得结论。 巡视指导 【板书】:
一、金属与非金属的反应
1、与氧气的反应
2、与其他非金属的反应 3.交流展示
推荐一位学生代表,把本组对“问题二”的交流结果讲出来。 推测金属的性质:失电子,还原性
推荐一位学生代表,把本组的“问题三”的讨论结果展示,并分析原因。 其他组可以补充、拓展 师生共同总结 4.整理归纳
金属原子:最外层电子数较少→易失电子, 作还原剂 金属共同的化学性质:金属 + 氧气 金属 + 酸 金属 + 盐溶液
俗话说“真金不怕火炼”,说明有些金属即使在高温下也不与氧气反应,是不是所有的金属都能在空气中稳定存在呢?
要想证明自己的观点,进行实验探究,才能得出结论 5.实验探究----探究金属与氧的反应
(1)小组合作交流完成“问题四”中的“实验准备” 推荐一位学生代表,把本组的交流结果讲出来。
分析学生的回答,提出实验要求、实验步骤及实验注意事项。 (2)学生分组完成“问题四”中的“实验探究” 要求学生分工合作、注意实验安全 巡视指导 (3)探究成果你我分享
每组推荐一位学生代表,把本组的实验探究结果讲出来, 帮助学生完善
如何才能看到铝与氧气反应时,发光发热的剧烈现象 补充实验:用棉花包住铝粉在酒精灯上加热 现象:火星四射
(4)小组合作交流分析实验现象原并完成“问题五”。 引导学生自主探究,获得结论 巡视指导 师生共同总结 6.整理归纳
金属单质与氧气反应
钠常温
4Na + O2 = 2Na2O(白色) 加热
2Na + O2 = Na2O2(淡黄色) 镁常温加热
2Mg + O2 = 2MgO(白色) 铝常温加热
4Al + 3O2 = 2Al2O3 (白色) 铁常温
Fe+O2 +H2O →Fe2O3 (红色) 加热
3Fe+2O2 =
Fe3O4 (黑色) 铜加热
2Cu+O2=2CuO (黑色) 强调:①越活泼的金属越容易与氧气反应 ②反应条件不同产物可能不同
③活泼金属在空气中易与氧气反应,表面会生成一层氧化膜,有的氧化膜疏松,不能保护内层金属,如铁表面的铁锈;有的氧化膜致密,可以保护内层金属,如镁、铝等金属表面的氧化层。
7.小组合作交流完成:“问题六” 8.展示交流
推荐一位学生代表,把本组的“问题六”讨论结果展示出来,并向其他同学讲解。 鼓励其他组补充
师生共同总结(根据学生实际)
回答补充 归纳总结
学生小组内讨论,分析归纳 学生代表汇报实验现象与结论。
与其他组进行交流,本组或其他同学可以补充; 师生共同总结
学生分析归纳,小组内讨论 学生代表汇报讨论结果。 六人一组合作完成实验探究 观察现象并记录实验现象, 完成学案; 学生观察
学生代表汇报讨论结果。 师生共同总结 学生分析归纳,小组内讨论 学生代表汇报讨论结果。 学生自我评价 师生共同总结
使学生学会与他人合作,学会探究; 培养学生的团队精神
使学生学会组内交流评价;
培养学生的语言智力和反思能力;
培养学生的口头表达能力,让他们学会交流,学会展示自己的成果; 通过实验探究,学会科学探究和科学实验的方法及基本过程。
引导学生开展生生评价,培养学生自主学习能力和抽象思维能力及发散能力; 充分发掘学生的潜力。
培养学生自主学习的能力和归纳能力;
根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属的性质 以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程; 善于与人合作,具有团队精神;
学会运用观察、试验等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。
倡导学生自我评价、活动表现评价等多种评价方式; 兼顾学生志趣和潜能的差异和发展的需要。
运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工;
9. 达标检测
学生做题。 小组内讨论
抓住时机开展评价,并培养学生对知识的迁移能力能力。
归纳总结
10.引导学生总结
提问:通过这节课的学习,我们有那些收获?
学生发言,自主概括本节课内容。
进一步明确学习目的,强化学习方法; 培养学生总结,归纳能力。
能对自己的化学习过程进行计划、反思、评价和调控;提高自主学习的能力。
板书设计: §3.1 离子反应
一、金属与非金属的反应
1、与氧气的反应 (1)钠与氧气的反应 (2)镁与氧气的反应 (3)铝与氧气的反应
2、与其他非金属的反应
课前反思:
课堂是学生的,教师只是组织者,如何把课堂还给学生还高效的完成学习任务,我的教学理念是“先学后讲”,重点目标是让学生自主学习,设计教学时,充分利用导学案,考虑到让学生的思维层层递进,将知识体系梳理设计成一些逐步深入的问题,这样有利于学生读课本、研教辅。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,形成良好的科学探究品质。 学生学习过程----不看不讲不议不讲不练不讲 教学组织过程----三讲三不讲
篇8:金属钠的实验教案
关键词:无机化学实验,碱金属,碱土金属,教学研究
无机化学实验是化学系一年级必修的课程,它的主要目的是:学生通过观察实验现象,了解和认识化学反应的事实,加深对无机化学基本概念和基本理论的理解;培养学生独立思考、独立解决问题的能力和良好的实验素质,为学生后续课程,参加实际工作和开展科学研究打下良好基础[1]。现行的无机化学实验教材已使用多年,深受教师和学生的喜爱,可元素实验部分是定性实验,学生在实验过程中所加的药品的量和顺序不同,往往有不同的实验现象,还需要一些补充和说明,使学生更好的把握实验理论和实验现象。本文就该教材第四部分的实验六《碱金属和碱土金属》中一些实验步骤所存在问题的进行讨论。
1 碱金属、碱土金属的活泼性的比较
1.1 金属钠及其氧化物
实验步骤:领取一小块除去石蜡的金属钠,立即放在在蒸发皿中加热,一旦金属钠开始燃烧,停止加热。产物冷却后,用玻璃棒轻轻将其捣碎,转移入试管中加水溶解,冷却,测pH值。以1mol/L H2SO4酸化溶液,再加入1滴0.01mol/L KMnO4溶液,观察现象,写反应式。
理论上各步反应和现象应该是:
2Na+O2=Na2O2
钠燃烧生成淡黄色的过氧化钠,有明亮的火焰。
但是金属钠比较少,燃烧产物粘在蒸发皿底部不好转移,则可在蒸发皿中加少量水使其溶解,再转移入试管
Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2
pH=13,溶解后溶液显强碱性。
2H2O2=O2↑+2H2O
碱性溶液中过氧化氢分解,会冒少许气泡。
5H2O2+2MnO-4+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
理论上,溶液酸化后滴一滴高锰酸钾溶液,高锰酸钾显示其氧化性,使过氧化氢氧化放出氧气,则有气泡冒出,高锰酸钾紫色褪色。
但是,在实验过程中,此步现象很是复杂,学生忽略了细节,则现象有以下各种:
(1)学生忽略了溶液是强碱性,忘记了加H2SO4酸化或者加入极少量的H2SO4,因而此时溶液仍是强碱性,则加入高锰酸钾后溶液由紫色变为绿色。
4MnO-4+4OH-=4MnO2+4(绿色)+O2↑+2H2O
2H2O2=O2↑+2H2O
(2)学生滴加H2SO4酸化使溶液变为弱碱性、中性或弱酸性时,溶液会变浑浊,生成褐色二氧化锰沉淀。
3H2O2+2MnO-4=2MnO2↓+3O2↑+2H2O+ 2OH-
3H2O2+2MnO-4+2H+=2MnO2↓+3O2↑+4H2O
(3)学生滴加H2SO4酸化使溶液pH值小于4,再加入一滴高锰酸钾溶液,则看到高锰酸钾溶液紫红色退去。
5H2O2+2MnO-4+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
(4)学生滴加H2SO4酸化使溶液pH值小于4,但加入的高锰酸钾溶液的量较多,则看到高锰酸钾溶液紫红色退去或变淡,同时有褐色沉淀生成。
5H2O2+2MnO-4+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
2MnO-4(过量)+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
鉴于以上四种情况,该实验操作应改为:领取一小块除去石蜡的金属钠,立即放在在蒸发皿中加热,一旦金属钠开始燃烧,停止加热。产物冷却后,用玻璃棒轻轻将其捣碎,可在蒸发皿中加少量水使其溶解,冷却,再转移入试管,测pH值。以1mol/L H2SO4酸化使溶液pH≈4,再加入1滴0.01mol/L KMnO4溶液,振荡试管,记录反应现象,写反应式。
1.2 金属镁及其氧化物
实验步骤:取一小段金属镁条,用砂纸除去表面的氧化层,点燃,观察现象,写方程式。
理论上的反应和现象应该是:
Mg(s)+1/2O2(g)=MgO(s)
ΔrHm=-601.70kJ/mol[1],发出耀眼的光。
3Mg+N2=Mg3N2
在实验过程中,镁条燃烧放出的热量较多,燃烧的余烬掉在桌面会使桌面留下灼烧的痕迹。因此,在燃烧过程中下面应该放一个装有蒸馏水的小烧杯,使燃烧的余烬掉在水中,氧化镁在水中溶解度很小,Mg3N2则会发生水解。
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3
通过测pH值可检验氮化镁的水解。
鉴于以上事实,该实验操作应改为:取一小段金属镁条,用砂纸除去表面的氧化层,用试管夹或坩埚钳夹着,置于盛有少量蒸馏水的小烧杯上方,点燃镁条。使燃烧后的镁条余烬放入盛水的小烧杯中,测其pH。观察现象,写出反应式。
2 锂盐镁盐的相似性
2.1 碳酸锂碳酸镁的溶解性
实验步骤:1mol/L的LiCl溶液与0.1mol/L的Na2CO3溶液作用及0.5mol/L MgCl2溶液与1mol/L的NaHCO3溶液作用各有什么现象?写出反应式。
理论上各步反应和现象应该是:
Li++ CO2-3=Li2CO3↓(白色)
Ksp(Li2CO3)=8.15×10-4[2]。1mL 1mol/L的的LiCl溶液中加入0.5mL 0.1mol/L的Na2CO3溶液,则[Li+]=0.67mol/L,[CO2-3]=0.03mol/L 则J=[Li+]2[CO2-3]=0.013=1.3×10-2>Ksp=8.15×10-4,理论上,应该生成沉淀。但是实际上学生在实验中没有看到白色沉淀生成。
Mg2++HCO-3=MgCO3↓(白色)+H+
Ksp( MgCO3)=6.82×10-6[2]。
0.5mol/L MgCl2溶液与1mol/L的NaHCO3溶液作用:
HCO-3=CO2-3+H+Ka2( H2CO3)=5.61×10-11[1]
Mg2++CO2-3=MgCO3↓ Ksp(MgCO3)=6.82×10-6
理论上,假如1mL 0.5mol/L的MgCl2溶液中加入0.5mL 1mol/L的NaHCO3溶液,则[Mg2+]=0.33mol/L,[HCO-3]=0.33mol/L,如果忽略水的电离,则溶液中[CO2-3]≈{Ka2(H2CO3) ×[HCO-3]}1/2=4.30×10-6 mol/L,此时J= [Mg2+] [CO2-3]=1.42×10-6<Ksp=6.82×10-6,理论上,不会生成沉淀。实际上学生也确实观察不到白色MgCO3沉淀生成。
2.2 调节溶液浓度使生成碳酸锂沉淀
实验过程中没有生成碳酸锂沉淀,究其原因,可能学生在洗涤试管时里面的蒸馏水没有倒干净,假设残留了0.5mL,则[Li+]=0.50mol/L,[CO2-3]=0.025mol/L则
J=[Li+]2[CO2-3]=0.00625=6.25×10-3>Ksp=8.15×10-4
假设残留了0.8mL,则[Li+]=0.43mol/L,[CO2-3]=0.022mol/L,则
J=[Li+]2[CO2-3]=0.00407=4.07×10-3>Ksp=8.15×10-4
虽然从理论上,这两种情况下,J>Ksp依然成立,但是两者差距不大,而且碳酸锂是无色单斜晶系结晶体或白色粉末,即使有极少量晶体生成也不易观察到。因而,为了使现象清楚,在此实验中,溶液的浓度应该增大,假如1mL 2mol/L的LiCl溶液中加入0.5mL 0.5mol/L的Na2CO3溶液,试管中残留的蒸馏水0.5mL,则[Li+]=1.0mol/L,[CO2-3]=0.125mol/L则J=[Li+]2[CO2-3]=0.125≈1.3×10-1>Ksp=8.15×10-4;由于碳酸锂微溶于水,在冷水中溶解度较热水下大。因而,如果此时在适当加热反应的溶液,并用玻棒摩擦试管,反应现象——白色沉淀会很清楚。
2.3 调节溶液浓度使生成碳酸镁沉淀
与上相同,实际操作过程中,由于洗涤试管时试管内还残留有蒸馏水,而且水自偶电离,会导致[CO2-3]更小,生成白色MgCO3沉淀就更不可能了。
因而,为了使现象清楚,在此实验中,溶液的浓度应该增大,假如1mL 2mol/L的MgCl2溶液中加入0.5mL 2mol/L的NaHCO3溶液,试管中残留的蒸馏水0.5mL,则[Mg2+]=1.00mol/L,[HCO-3]=0.50mol/L,如果忽略水的电离,则溶液中[CO2-3]≈{Ka2( H2CO3) ×[HCO-3]}1/2=5.30×10-6 mol/L,此时J= [Mg2+] [CO2-3]=5.30×10-8<Ksp=6.82×10-6,也不会生白色MgCO3沉淀。
假如1mL 4mol/L的MgCl2溶液中加入0.5mL 4mol/L的NaHCO3溶液,试管中残留的蒸馏水0.5mL,则[Mg2+]=2.00mol/L,[HCO-3]=1.00mol/L,如果忽略水的电离,则溶液中[CO2-3]≈{Ka2(H2CO3) ×[HCO-3]}1/2=7.49×10-6 mol/L,此时J= [Mg2+] [CO2-3]=1.50×10-5>Ksp=6.82×10-6,才可能看到生成白色MgCO3沉淀。
由上可知,上实验应改为: 1mL 2mol/L的LiCl溶液中加入0.5mL 0.5mol/L的Na2CO3溶液,稍微加热反应的溶液,并用玻棒摩擦试管;1mL 4mol/L的MgCl2溶液中加入0.5mL 4mol/L的NaHCO3溶液,观察反应现象,写出反应式。
总的来说,当今大学化学实验教学在实验内容选择方面还存在一系列问题。通过实验教学过程,仔细和学生讨论实验中的各种现象,不仅可以使学生进一步掌握理论知识,用理论来解释实验现象,还可以及时发现问题并讨论改正,还有利于培养新时代的创新型化学人才。
参考文献
[1]中山大学等校编.无机化学实验(第三版)[M].北京:高等教育出版社,1992:1.
篇9:乙醇与金属钠反应实验的改进
中图分类号:G633.8
文献标识码:C
1提出问题
在普通高中课程标准实验教科书《化学2》必修(人民教育出版社)第三章第三节生活中两种常见的有机物中,有[实验3-2]乙醇与金属钠反应(方程式:2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑)的实验,操作是用干燥的小烧杯罩住燃烧火焰,证明燃烧产物只有水气而无二氧化碳。让学生观察实验现象并分析反应本质。有不少学生提出了疑问:
(1)反应完成后,触摸试管外壁感觉很烫,说明这是个剧烈的放热反应,而乙醇的沸点只有78.5℃,易挥发,所以,该实验中除了产物H2的燃烧外,可能存在挥发出的乙醇蒸气的燃烧。
(2)向产生液滴的烧杯中加人澄清石灰水检验CO2的方法不科学:因为即使燃烧有CO2生成,其溶入液滴中,浓度也会很小,加入澄清石灰水后,肉眼很难观察到这种不明显的变化。
因而,课本上关于乙醇与金属钠反应并对产物燃烧检验的实验值得可作进一步的探究。
2探究实验
本探究的关键是找出一种更为明显的方法来证明燃烧产物中有没有CO2,我舍弃了课本上外罩干燥烧杯的方法,改为用玻璃棒蘸取澄清石灰水,放在火焰的上方加热(玻璃棒的末端要有半滴小液滴),观察现象。
用这种方法,我分别在酒精灯的火焰上和乙醇与金属钠反应产物燃烧的火焰上进行实验,都在澄清石灰水小液滴表面上观察到了明显的白色浑浊(前者更明显),并有白色小颗粒存在,说明燃烧产物中均有CO2,学生的猜测是正确的。
3改进实验
通过以上探究实验可知,要更加准确的演示乙醇与金属钠反应并验证产物是氢气,就必须防止乙醇挥发从而干扰氢气的燃烧。我认为,可以用无水CaCl2来吸收乙醇蒸气,因为无水CaCl2能与乙醇反应生成CaCl2·6C2H5OH,这样就可杜绝乙醇蒸气对氢气的干扰。
改进方案一:用干燥管装入无水CaCl2接在试管上。如图1所示。
改进方案二:用纱布包住无水CaCl2放入试管中。如图2所示。
【金属钠的实验教案】相关文章:
金属钠的性质的教案设计08-24
金属离子检测实验报告05-08
金属的腐蚀与防护教案12-28
金属的腐蚀和防护(教案)04-21
金属的性质与应用教案06-15
金属热处理实验报告05-10
无机非金属材料实验07-25
金属材料扭转实验报告07-28
金属的电化学防护教案12-28
金属的化学性质1教案05-03