文档内容
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 钠及其氧化物
(1)了解钠及其氧化物的主要性质，正确书写有关的化学方程式。
(2)以钠及其氧化物知识的学习为线索，初步形成金属及其化合物的研究思路。
(3)在研究钠及其氧化物性质的过程中，能依据研究目的设计探究方案，形成证据推理意识，培养求实、
创新的良好品质。
(4)通过学习钠及其氧化物在生产和生活中的应用，感受化学的魅力，发展社会参与意识。
【内容分析】
学生在初中已经学习过钠的原子结构，知道当元素最外层电子小于 4时，容易失去电子。同时结合金
属活动性顺序表。以此作为衔接，让学生对钠的性质进行猜测，然后通过实验进行验证；在学习钠的氧化
物时，可借助第一章所学习的知识，让学生运用物质的分类及离子反应、氧化还原反应等反应的分类，预
测、分析并学习钠的氧化物的性质，有助于学生学会从分类的视角认识丰富多彩的物质及其变化。
在研究时，钠及其氧化物都是沿着物理性质、化学性质、用途的顺序展开，并有效地利用了实验等手
段。本节共安排了3个实验、1个探究、1个视频实验，将钠及其氧化物的学习融合在其中，给学生以大量
的感性认识，引导学生通过对实验现象的分析,找出规律性的知识，并依据这些规律性知识，进一步对钠及
其氧化物的性质作出推断和预测。
其中钠与水的反应，教材将其设计成探究活动，且探究的开放度较大，让学生先尝试从第一章所学习
的氧化还原反应的视角进行预测,之后引导学生进行实验探究，对获取的信息进行分析、解释。在这个过程
中，观察法、对比法、类比法、归纳法等各种科学方法交织运用。这类活动的目的是让学生亲历预测----实
验----解释----得出结论的过程。通过该过程，让学生初步构建金属及其化合物的研究模型，为学生的后续学习打下基础。
【教学重点和难点】
重点:钠与水的反应，金属及其化合物的研究思路和方法的建构。
难点:钠与水反应的探究实验。
【教学流程】
【引言】浩瀚的大海美丽而富饶。海洋是一个巨大的化学资源宝库，含有80多种元素，钠和氯既是其中含
量较高的元素，也是典型的金属元素和典型的非金属元素。钠元素在自然界中都以化合物的形式存在，除
NaCl外，常见的还有NaCO 、NaSO 等。钠的单质可以通过化学反应制得。那么，钠和钠的化合物都有
2 3 2 4
哪些性质呢?
【设计意图】海洋的开发是值得研究的“生产线”，以此入手，能更大地吸引学生的学习兴趣。
【任务一】】微观探析，原理探究
【思考】初中的时候，我们已经知道了钠原子的结构。请画出其原子结构示意图。并结合已有知识，预测
钠的性质，设计实验证明。
预测：从钠的原子结构来看，它的原子的最外电子层上只有1个电子，在化学反应中该电子很容易失去。
因此，钠应该具有很强的还原性。可以和氧气等氧化剂反应。此外，结合金属活动顺序表，猜测钠可以和
酸反应。
【设计意图】初高中衔接，让学生的知识自然过渡，能更大地发挥学生的能动性。
【任务二】宏观辨识，实验探究
【实验2-1】
用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，观察钠的光泽和颜色，用刀切去一端的外皮，再观察钠的
光泽和颜色，并注意新切开的钠的表面所发生的变化。
现象:取出的金属钠表面有- -灰黄色层，切开后的切口处露出银白色光泽;切口在空气中迅速变暗。
常温下：4Na+O=2Na O 银白色→变暗(灰白)
2 2
【讨论】根据上述现象，解析钠保存在煤油中的原因。钠在常温下能与氧气反应。因此，在实验室中，要把钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气。
【思考】钠与氧气常温下生成氧化钠，在加热条件下是否也是生成氧化钠呢？
【实验2-2】
将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆大的钠，迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻，待钠熔化后
立即撤掉酒精灯，观察现象。
现象：熔成小球，剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
△△
22NNaa++OO ==== NNaa OO
22 22 22
【设计意图】让学生初步经历预测----实验----解释----得出结论的过程。通过该过程，让学生初步构建金属
及其化合物的研究模型，为学生以后的元素化合物学习打下基础。
【拓展】钠除了能和氧气反应之外，也可以和氯气等单质反应。此外，钠也可以和酸反应。（观看钠与盐
酸反应的视频）。
写出钠和盐酸反应的离子方程式，用双线桥表示电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂、氧化产物、
还原产物。
失2e-，化合价升高，被氧化
2Na+2H+==2Na++ H ↑
2
得2e-，化合价升降低，被还原
还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物
【设计意图】温故知新，巩固已学知识。
【思考】钠的还原性很强，能还原HCl中的H元素，它能够还原H2O中的H元素吗？如果能，请预测钠
与水反应的生成物。
【探究实验】
在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一块绿豆大的钠放入水中。从钠在水中的位置、钠的形状的变化、溶液颜色的变化等方面观察和描述实验现象。分析实验现象，你能
得出哪些结论?
【结论】钠的性质非常活泼，能与水发生剧烈反应;反应时放出热量;反应后得到的溶液显碱性。
2Na+2H O==2NaOH+H↑
2 2
【设计意图】让学生通过较复杂的实验再次经历预测----实验----解释----得出结论的过程。通过该过程，让
学生初步构建金属及其化合物的研究模型，为学生以后的元素化合物学习打下基础。
【思考】钠保存在煤油或石蜡油中还有其他目的吗？当火灾现场存放有大量活泼金属时，能用水灭火吗？
钠保存在煤油或石蜡油中除了隔绝氧气外，还可隔绝空气中的水分。火灾现场存放有大量活泼金属时，
不能用水灭火，应该用干燥的沙土。
【设计意图】让学生初步体会“性质决定用途（保存）”。
【评价一】
写出钠和水反应的离子方程式，用双线桥表示电子转移的方向和数目，指出氧化剂、还原剂、氧化产物、
还原产物。
失2e-，化合价升高，被氧化
2Na+2H O==2Na++ 2OH- +H ↑
2 2
得2e-，化合价升降低，被还原
还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物
【思考】钠投入稀盐酸中，反应历程是怎样的？理由是？
钠先和酸反应，再和水反应。因为反应实际是钠与氢离子反应，酸电离出的氢离子浓度更大。
【评价二】
Na投入CuSO 溶液中，现象为浮、熔、游、响、蓝色沉淀。请写出化学方程式。
4
2Na+2HO=2NaOH+H2↑ CuSO +2NaOH=Na2SO +Cu(OH) ↓
2 4 4 2钠与盐溶液反应时，先与水反应，不能置换盐中的金属。
【设计意图】让学生学会通过实验现象进行推理论证，落实“证据推理与模型认知”素养。
【评价三】
1.下列关于金属Na的叙述正确的是
A. 做“钠与水的反应”实验时，切取绿豆大小的金属钠，用滤纸吸干其表面的煤油，放入烧杯中，滴入
两滴酚酞溶液，再加入少量水，然后观察并记录实验现象
B. 钠与滴有酚酞的冷水反应的现象简述为浮、熔、游、响、红，离子方程式为： Na + 2H O＝Na++2OH—
2
+H ↑
2
C. 将钠投入到饱和NaCl溶液中，有氢气放出，还有白色晶体析出
D. 取用金属钠时，剩余的钠不能放回原瓶
【小结】
金属的化学通性
【设计意图】归纳总结是学生必须掌握的学习手段。
【任务三】分类对比，证据推理
【思考与讨论】
(1)根据前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。
(2)从物质分类的角度来看，氧化钠和过氧化钠都属于氧化物。故氧化钠与氧化钙性质类似。请写出氧化钠
与HO、 CO 、盐酸发生反应的化学方程式。
2 2
【新概念】
碱性氧化物：与酸反应生成一种盐和水的氧化物。
特征：都是金属氧化物。如：CaO、Na2O 等。
【学习方法】
根据金属通性和碱性氧化物的通性可知，遇到新物质时能自觉地将其与头脑中已有的分类体系相联系，将新物质并入已有的认知体系中，可预测其性质。
【设计意图】授之于鱼不如授之于渔，对比法、类比法、归纳法等各种科学方法都是学生必须掌握的。
【思考】 NaO 是否同NaO一样也能与水、CO、盐酸反应？产物是否相同？
2 2 2 2
【实验2-3】将1~2 mL水滴入盛有1~2 g过氧化钠固体的试管中立即把带火星的木条伸入试管中，检验生
成的气体。用手轻轻触摸试管外壁，有什么感觉?用pH试纸检验溶液的酸碱性。
现象:滴入水后有大量气泡产生，生成的气体使带火星的木条复燃（说明有 O 生成）;试管外壁发热; pH试
2
纸变蓝（说明有碱生成）。
结论：2NaO + 2H O = 4NaOH +O ↑
2 2 2 2
【设计意图】让学生通过较复杂的实验再次经历预测----实验----解释----得出结论的过程。通过该过程，让
学生初步构建金属及其化合物的研究模型，为学生以后的元素化合物学习打下基础。
【推理】 类比NaO 与水的反应，写出其与CO、盐酸的反应方程式。
2 2 2
【思考】 NaO 是不是碱性氧化物？
2 2
不是，NaO 是过氧化物。
2 2
【讨论】如何理解NaO、NaO 性质上的差异？
2 2 2
在NaO 中氧是-1价介于氧的两种较稳定化合价0和-2之间,因此NaO 既可以在一定条件下获得电子
2 2 2 2
表现氧化性又可以在一定条件下表现还原性,还可以在一定条件下发生自身氧化还原反应,但主要以氧化性
为主。
【设计意图】通过分类观，让学生掌握“问题异同”思考模型，落实“证据推理与模型认知”素养。
【评价四】根据过氧化钠的性质，猜测其用途。
过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。（性质决定用途）
【评价五】
1.氧气还有哪些制备方法？用过氧化钠制备氧气有什么优点？
2.课后查阅文献，了解过氧化钠的更多用途。氧气的制法
MnO2
一、过氧化氢和二氧化锰 2HO = 2HO + O↑
2 2 2 2
二、加热高锰酸钾 2 KMnO △ K MnO + MnO + O ↑
4 2 4 2 2
三、氯酸钾和二氧化锰混合加热
2KClO MnO2 2KCl+3O ↑
3 △ 2
四、电解水 2HO 通 电 2 H ↑ + O ↑
2 2 2
五、过氧化钠 2NaO+2HO=4NaOH+O↑
2 2 2 2
2NaO+2CO=2NaCO+O
2 2 2 2 3 2
过氧化钠制氧气轻巧，易携带，循环利用人呼出的气体，
没有太多的副产物，反应简单等优点。
过氧化钠和氧化钠性质对比
名称 氧化钠 （与CaO类比） 过氧化钠
化学式与 +1 -2 +1 -1
化合价 Na 2 O Na 2 O 2
颜色状态 白色固体 淡黄色固体
与H 2 O Na 2 O+H 2 O＝2NaOH 2Na 2 O 2 +2H 2 O＝4NaOH+O 2 ↑
与CO
2 Na 2 O+CO 2 ＝Na 2 CO 3 2Na 2 O 2 +2CO 2 ＝2Na 2 CO 3 +O 2
与盐酸 NaO+2HCl 2NaO+4HCl＝
反应 ＝2 2 NaCl+HO 4Na 2 Cl+ 2 O↑+2HO
2 2 2
特 性
强氧化性
氧化物种
类 碱性氧化物 过氧化物, 非碱性氧化物
用途 供氧剂、氧化剂、漂白剂
【学习方法】
物质性质的探究方法：
1）从物质分类的角度思考物质的通性；
2）注意物质的特性；
3）从结构推测性质，性质推测保存和用途；
4）运用实验证实推理。
【设计意图】构建金属及其化合物的研究模型，为学生以后的元素化合物学习打下基础。
【评价六】
1.下列对于过氧化钠的叙述正确的是（ ）
A. 过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作为很多气体的干燥剂
B. 过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂。
C. 过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。
D. 7.8g Na O 与足量水反应，生成氧气3.2g
2 2
【答案】C
2.在潜水艇和消防员的呼吸面具中, Na O 所发生反应的化学方程式为_________________________。
2 2
从氧化剂和还原剂的角度分析，在这个反应中NaO 的作用是_________________________。
2 2某潜水艇_上有50人，如果每人每分钟消耗的O 在标准状况下体积为0.80 L(标准状况下O 的密度为
2 2
1.429g/L)，假设所需要的O 全部由NaO 来提供，则该潜水艇一天所需要的NaO 的质量是_______kg。
2 2 2 2 2
2Na O+2CO = =2Na CO +O 、 2Na O+2H O= =4NaOH+O ↑
【答案】 2 2 2 3 2 2 2 2 既做氧化剂，又做还原剂
401.3
【设计意图】检测学生学习情况。
一、实验
[实验2-1 ]
切开金属钠之前，要先观察钠的表面，以便切后进行比较。切割金属钠要在玻璃片上进行。切口处可观察
到银白色光泽，暴露在空气中很快变暗，这是因为钠迅速被空气中的氧气氧化而生成了氧化钠。这一实验
不仅说明钠具有金属光泽，还说明钠质软。
实验改进：
取两支口径不同而长短适当的试管，一支试管较小，可以紧密地放到另一只试管里而不留下较多空隙。先
在口径较大的试管里注人1 mL洁净的煤油，取一小块(黄豆大小)金属钠，切去表面已经发生变化的部分，
露出金属光泽，放入盛有煤油的试管里。在试管底部缓缓加热,等钠熔化后，插入口径较小的试管，把钠挤
压在两个试管之间，形成薄层，此时，钠的颜色和光泽可以清楚地显现出来。然后在两支试管口间的缝隙
涂上石蜡，以隔绝空气。这样可使钠的金属光泽在较长的时间内不消失。
[实验2-2]
选择干净的坩埚，先对其进行加热，之后放人切去表面氧化层的金属钠，待钠开始燃烧后，立即撤掉酒精
灯。此实验也可在干净的石棉网上或蒸发皿里进行。在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，则可观察到烧杯壁
上附着淡黄色固体。
实验时请注意安全，提醒学生不要近距离俯视坩埚。
[实验2-3 ]
由于反应剧烈，故过氧化钠的用量不宜过多。将带火星的木条伸人到氧气浓度较大的试管中部，可观察到
木条迅速复燃。
建议：过氧化钠的实验还可以增添“吹气生火”实验----向包着过氧化钠的脱脂棉吹气。仪器可用三脚架和
石棉网。二.探究
[探究]
钠与水的反应
该探究可由学生完成，但在操作时，烧杯口应该盖一塑料片或者玻璃片，以防止反应时钠块或液体飞溅而
伤人。应提示学生观察反应时钠所处的位置、形态、运动、大小的变化，周围水雾的产生和发出的声音,以
及滴有酚酞的溶液的颜色变化。可以补充对气体生成物的收集和检验的实验。
三.思考与讨论
本活动的目的是运用类比的方法，让学生通过类比氧化钙，完成对氧化钠的学习；进而由氧化钠入手，引
出对过氧化钠的研究，让学生关注氧化钠与过氧化钠性质的差异。
建议：类比学习中可添加氧化钠与CO、盐酸的反应。
2
四、课后练习（教材P40）
2.研究物质时会涉及物质的组成、分类、性质和用途等方面。
(1 )Na O 属于______ (填物质的类别),检验其组成中所含阳离子的方法是___________________
2 2
(2)将包有少量______色NaO 固体的棉花放在石棉网上，用滴管向棉花上滴几滴水，棉花立刻燃烧起来。
2 2
由该实验你能得出的结论是___________________
(3 )在潜水艇和消防员的呼吸面具中，NaO 所发生反应的化学方程式为___________________
2 2
从氧化剂和还原剂的角度分析，在这个反应中NaO 的作用是___________________
2 2
某潜水艇上有50人，如果每人每分钟消耗的O 在标准状况下体积为0.80 L(标准状况下O 的密度为
2 2
1.429g/L)，假设所需要的O 全部由NaO 来提供，则该潜水艇一天所需要的NaO 的质量是_________kg。
2 2 2 2 2
3.下列关于钠的叙述中，不正确的是( )。
A.钠燃烧时发出黄色的火焰
B.钠燃烧时生成氧化钠
C.钠具有很强的还原性
D.钠原子的最外电子层上只有1个电子
【答案】
2. (1)金属氧化物 焰色试验，火焰呈黄色
(2)淡黄过氧化钠与水反应放热，且有氧气产生
(3 )2Na O+2CO =2Na CO+O 、2NaO+2H O= =4NaOH+O ↑ 既做氧化剂， 又做还原剂 401.3 kg
2 2 2 3 2 2 2 2 2
3.B
