钠及其化合物性质与应用

赖传森

摘 要：了解金属钠的性质与应用，钠的化学性质，碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质，掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质。运用对比实验方法比较碳酸钠和碳酸氢钠的性质。

关键词：钠；化合物；化学反应

教学目标：

1. 能够说出金属钠的物理性质。

2. 能够准确描述并识记钠与氧气、氯气、水反应的实验现象，能对一些现象作出解释。能够正确书写有关钠反应的化学方程式。

3. 能够运用金属钠的性质来解决一些简单问题。培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。

4. 掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质。运用对比实验方法比较碳酸钠和碳酸氢钠的性质。

5. 了解碳酸钠和碳酸氢钠在生产、生活中的用途。

教学重点：钠的化学性质，碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。

教学难点：钠与水反应实验现象的观察和分析，Na2O2的氧元素的化合价。碳酸钠和碳酸氢钠在化学性质上的差异。

教学用具：学生实验用品（四人一组）：钠、玻片、小刀、镊子、滤纸、盛有水的小烧杯、酚酞。

教师演示用品：除學生实验用品外，酒精灯、火柴、石棉网、铁架台（附铁圈）、玻璃钠柱、集气瓶、玻璃棉。

教学过程：

[情境问题]若干神秘“水雷”惊现珠江。2002年7月7日，一条船在珠江某处掉下七个金属桶。突然，一个金属桶冒起一股白烟，窜出黄色火苗，紧接着一声巨响，“没想到水里的东西也能着火爆炸。”一位妇女惊讶地说。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在水面不停地冒泡，有时甚至还突然着火。

问题：1. 金属桶内装的是什么？

2. 为什么会发生爆炸？

[板书]金属钠的性质与应用

[活动与探究]

学生：分组实验，认真记录实验现象，填入下表。

教师：提示学生实验注意事项，指导学生观察的方法。

[交流与讨论]

学生：分组讨论，统一观察到的现象，对这些现象进行解释，填写P48页表2-5。

教师：组织学生交流，在学生回答后多媒体呈现实验现象和解释，对学生的答案进行校正。

[观察与思考]老师演示实验3，引导学生观察并思考如下问题：

观察：火焰的颜色、烟的颜色。

思考：烟是什么物质？

教师在学生回答完毕后，多媒体呈现答案，并进行评讲校对。

[交流讨论]钠的用途

让学生联系自己的生活实际说一说所了解关于钠的用途，然后对其进行总结。在此基础上补充如下用途。

1. 制备Na2O2（说明过氧化钠用在呼吸面具中）。

2. 原子反应堆的导热剂，根据图片介绍原子反应堆的作用及导热原理。

3. 制稀有金属如Ti、Ta、Ni等。

4. 制高压钠灯。（广场、汽车前灯）TiCl4（熔融）+4Na4NaCl+Ti（强还原性）

[情景导入]用维生素C泡腾片溶于水，药片迅速溶解并产生大量气泡的实验现象，引起学生探究碳酸氢钠性质的兴趣。将主题引导到钠的碳酸盐性质的研究。（注：维生素C泡腾片中含有碳酸氢钠和酒石酸氢钾）

[板书]Na2CO3，俗名：纯碱。

NaHCO3，俗名：小苏打。

[活动与探究1]取适量的碳酸钠和碳酸氢钠的样品于小烧杯中，进行溶解性实验。

一、 碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质

Na2CO3：白色固体，可溶于水。

NaHCO3：白色固体，可溶于水。

[过渡]碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙、碳酸氢钙同为碳酸盐，它们在化学性质上是否会有相似之处呢？现在以碳酸钠为例，进行研究。

[活动与探究2] 在两支试管中分别取2～3mL澄清的石灰水和氯化钙溶液，再分别向上述两支试管中滴加碳酸钠溶液，振荡，观察实验现象。学生在实验中训练实验的设计、操作、观察和分析能力。总结出碳酸钠的主要化学性质，并能归纳出碳酸钠与碳酸钙在性质上的异同。

[板书]二、 碳酸钠的化学性质

1. 能与某些碱反应

Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH

2. 能与某些盐反应

Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl

[活动与探究3] 组装如P51实验2的装置，将滴管中的浓盐酸加入瓶中，观察实验现象。

[板书]3. 能与某些酸反应

Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑

Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3

[活动与探究4]用pH计或pH试纸测制得的碳酸钠溶液的pH值。

[活动与探究5]在一只烧杯中加入50mL前面配置好的碳酸钠溶液，用酒精灯加热至接近沸腾。将一小块沾有油污（植物油或动物脂肪）的铜片浸入碳酸钠溶液中，静置约 2min。用镊子将铜片从溶液中取出后，用水冲洗干净。与另一块沾有相同油污浸入清水的铜片作比较。

[板书]4. 碳酸钠溶液呈碱性。

热的纯碱溶液可以去除物品表面的油污。

[叙述]这是利用了油脂在碱性溶液中发生的水解反应，虽然这个反应很多人都不知道，但是这个反应在生产生活中的应用却十分广泛。比如碳酸钠可以用来制肥皂、洗涤剂等，就是利用了它的去污能力。

[设问]碳酸钙和碳酸氢钙之间怎样实现相互转换呢？

[思考与讨论]学生可能回答：碳酸钙与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙，碳酸氢钙受热分解转换成碳酸钙。

[设问]碳酸钠和碳酸氢钠之间怎样实现相互转换呢？endprint

[思考与讨论]学生可能回答：碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，但是碳酸氢钠受热分解的反应还不知道。

[叙述]碳酸氢钠与碳酸氢钙的化学性质相似，受热时也会分解为正盐、水和二氧化碳，请大家自行写出反应方程式。

[板书]2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O

[活动与探究]学生根据“活动与探究”中给出的“碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较”表格中的信息，设计实验方案辨别未知的白色固体粉末是碳酸钠还是碳酸氢钠。

[过渡]我们已经知道了碳酸钠和碳酸氢钠的有关性质，现在可以解决课前的那个小实验的现象了吗？

[思考与讨论]学生可能要求查看维C泡腾片的说明书，在获得有关成分信息后进行判断。还可能例举出生活中其他的类似现象，比如服用含有碳酸氢钠的胃药后会出现打嗝的现象等。

[过渡]碳酸钠和碳酸氢钠在生产、生活中还有其他用途吗？

[叙述]三、 碳酸钠的应用

重要的用途之一是制造玻璃。在工业发达的国家，用于生产玻璃的纯碱量，约占纯碱生产总量的40～50%。

在化学工业方面，纯碱可以用作染料、有机合成的原料；在冶金工业方面，可以用于冶炼钢铁、铝和其他有色金属；在国防工业方面，可以用于生产TNT及60%的胶质炸药。

另外，在化肥、农药、造纸、印染、搪瓷、医药等产业也必不可少，特别在生活中，是人们发面做馒头的必需品。

[叙述]四、 碳酸氢钠的用途

利用碳酸氢钠受热分解的性质，可以在制糕点的时候做发泡剂，也可利用能与酸反应的性质，用来治疗胃酸过多。

[目标再现]

1. 能够说出金属钠的物理性质。（多媒体链接到目标检测1）

（目标检测1）下列关于金属钠的叙述，错误的是（ ）

A. 很软，具有银白色光泽

B. 是电和热的良导体

C. 比水轻，比煤油重，熔点低于100℃

D. 钠可以保存在四氯化碳中

2. 能够准确描述并识记钠与氧气、氯气、水反应的实验现象，并能对一些现象作出解释。（链接目标检测2）

（目标检测2）取一小块金属钠放在燃烧匙里加熱，下列实验现象，描述正确是（ ）

①金属先熔化；②在空气中燃烧，放出黄色火花；③燃烧后得白色固体；④燃烧时火焰为黄色；⑤燃烧后生成浅黄色固体物质。

A. ①② B. ①②③ C. ①④⑤ D. ④⑤

3. 能够正确书写有关钠反应的化学方程式。

4. 能够运用金属钠的性质来解决一些简单问题。（链接到问题解决）

[作业]市教研室教学质量检测讲义 专题2 第二单元 第一课时（第10题不做）

[板书设计]金属钠的性质与应用

一、 钠的性质

1. 钠的物理性质

银白色、有金属光泽的固体，热、电的良导体，质软、密度小、熔点低。

2. 钠的化学性质（强还原性）

结构：Na →Na+

二、 钠的用途

Na—K合金用做原子反应堆的导热剂；制稀有金属如Ti、Ta、Ni等；制高压钠灯；制过氧化物。

三、 钠的工业制法

电解熔融食盐。

四、 碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质

Na2CO3：白色固体，可溶于水。

NaHCO3：白色固体，可溶于水。

五、 碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质

1. 能与某些碱反应

Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH

2. 能与某些盐反应

Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl

3. 能与某些酸反应

Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑

Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3endprint