第二章第一节钠及其化合物详案.docx
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1、第二章第一节钠及其化合物一、教材和教学内容本节内容选自普通高中化学课程标准必修课程第二章:海水中的重要元素一一钠和氯”中的“2. 1 钠及其化合物”。内容标准是,通过实验的方法探索和认识钠、过氧化钠的性质;通过实验,比照研究 了解碳酸钠与碳酸氢钠的性质,并知道它在生产生活中的用途;通过实验事实认识不同金属元素的焰色, 能运用焰色反响探究常见物质的组成。本局部内容是学生学习元素化合物的起始章节,被安排在物质的分类及转化、离子反响和氧化还原 反响之后,可以建立从物质分类角度初步判断物质性质的认识框架,也可以建构从氧化还原角度判断产 物成分的思维模型,还可以从离子存在角度判断物质的性质,进而掌握学习
2、元素化合物的一般方法。同 时对接下来元素化合物的学习提供一定认知模型与学习方法。本单元内容包括钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等物质的性质和应用,采取情境教学、交流讨 论、实验探究、比照归纳以及类比迁移等教学方法,很好得落实了 “证据推理与模型认知”、“宏观辨 识与微观探析”、“科学探究与创新意识”以及“科学态度与社会责任”的核心素养。二、教学目标(1)通过观察钠的保存以及取用方式,了解钠单质的物理性质;通过观察钠外表颜色变化,结合钠 原子的结构示意图,分析钠的化学性质,并学会从微观的角度解释钠外表快速变暗的原因,见宏思微, 以微窥宏,培养学生宏观辨识与微观探析的能力。(2)通过实验认识钠与氧气
3、在加热条件下的产物,认识到化学变化是可以调控的。通过设计实验验 证过氧化钠与水、与二氧化碳反响的产物,诊断并开展学生对化学变化反响条件的认识水平。(3)能从氧化还原角度推测钠与水反响的产物,通过实验加以证实并得出结论。培养学生证据推理 与模型认知的素养,同时提高学生观察实验、获取证据并从本质上进行分析的能力。(4)基于用途或工艺流程对碳酸钠、碳酸氢钠的性质进行预测,通过实验或分析工艺流程比照研究 两者在外观、溶于水的热效应、溶解性、相同条件水溶液的酸碱性、与酸反响现象以及热稳定性的差异 所在。能利用碳酸钠和碳酸氢钠的差异对两者进行鉴别以及实现相互转化。培养学生证据推理与模型认 知能力以及科学探
4、究与创新意识。(5)通过实验认识焰色反响是物理性质,了解焰色反响的基本操作,并能运用焰色反响鉴别金属 元素。通过钠燃烧与碳酸钠焰色一致,引导学生分析焰色反响的本质,提高学生运用比照归纳法学习化 学知识的能力。(6)通过对世界三大电力支柱之一核电知识的阅读以及对局部冷却剂物理性质的分析,按照“情 境创设,过程引导,结果应用”的研究模型展开教学,知道钠作为冷却剂的优势,并对一回路需要防止 空气进入以及二回路二回路严格防止与水接触的原因展开交流讨论,将课堂情境中所学的化学知识自发 运用到生活生产情景中,将化学知识与生活生产有机结合,同时培养学生的科学态度与社会责任意识。 三、教学重难点及课时安排 教
5、学重点:钠及其化合物的性质。方案三:方案四:;例2常见物质A、B、G,其焰色反响均呈黄色,且A为淡黄色固体,C、H是一种单质,F常温常压下为液体。转化关系如下图(其他物质均已略去)。(1)写出以下物质的化学式A、 B、 C、 F、 ;(2)写出的化学方程式;(3)假设将F改为硫酸铜溶液,中的实验现象(4)假设溶液E中仅含一种溶质,写出的离子方程式例3如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的固体NaHCO3, D为固定蚊香的硬纸片。试回答以下问题:(1)该实验的实验目的是;(2)在A试管内发生反响的化学方程式是;(3) B装置的作用是; (4)在双球干燥管内发生反响的化学方程式为
6、;(5)实验时观察到的双球干燥管中实验现象是, 上述实验现象说明;(6)假设将干燥管内的NazCh换成NazO,那么实验时观察到的实验现象参考答案:例1方案一:取适量样品分别置于试管中,将产生的气体通入澄清石灰水中,假设有白色沉淀生成,那么 为小苏打。方案二:取适量样品分别置于试管中,滴加几滴水感受试管壁温度变化,假设温度升高,那么为纯碱。方案三:将适量样品分别配成同浓度溶液,测其pH值,碱性强的为纯碱。方案四:取适量样品分别置于试管中,滴加盐酸,观察气泡产生的速率,快的为小苏打。方案五:取适量样品分别溶于试管中,逐滴滴加稀盐酸,立马产生气泡的为碳酸氢钠。例 2 (1) Na2O2 NaIIC
7、O3 02 ILO (2) 2Na+2H2()=2NaOH+H2T (3)钠浮在硫酸铜溶液上,融成小球, 四处游动,发出嘶嘶声,并有蓝色絮状沉淀生成。(4) OH+CO2=HCO3-A例 3 (1)验证 CO2 与 Na2C2 的反响产物(2) 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2T(3)吸收气体中的水蒸气(干燥CO2) (4) 2Na2O2+2CO2=2Na2co3+02(5)淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末,点燃的蚊香燃烧更加剧烈NazCh能与C02反响,生成白色 粉末状物质和。2(6)点燃的蚊香逐渐熄灭八、特色和亮点元素化合物的研究是一次求索之旅,只有在途中积累一定的研究方法
8、与研究思路,才能建构完整的 思维模型。教师就是这次旅行中的向导。要承当起这个责任,教师需要清晰的大单元目标,真实的大情 境以及具有实际意义的大任务,同时还必须在整个教学过程中不断开展真实有效的评价。本教学设计特 色与亮点如下:1、大单元设计:不仅能够改变学科知识点的碎片化教学,并且实现教学设计与素养目标的有效对 接。2、大情境创设:充分挖掘钠作为核反响堆冷却剂的相关信息,设计出一个完整的、紧扣单元目标 的学习故事,还原学习的完整性与真实性,强有力地促进“跨学科知识”的理解。3、大任务驱动:基于探秘核电站冷却系统这个大任务,逐步打造成一个围绕目标、内容、实施与 评价的“完整”的学习事件。4、思维
9、模型搭建:引导学生以从物质的类别、组成、价态等对物质的性质进行推断和预测,运用 分类、类比、比照等研究方法开展分析,逐步完善预测一实验一分析一结论一应用这一研究模型。整个 流程中层层递进,符合学生的认知规律。5、教学评一致性:评价的设计,必须必须与教学、学习共享目标。评价必须持续地镶嵌在教学、 学习的过程之中。评价可以是情境性的、解释性的、基于表现的,参与式的“口。在每个学习任务中, 除了及时反响与时刻监控学生的模型搭建进度之外,还专门设计应用环节,在真实情境中评估学生从化 学视角认识和解决问题的能力,真实反响学生本单元内容的落实情况。同时通过这些形成性测验,可以 使学生确认自己完成教学目标的
10、程度,及时调整学习活动。参考文献:1 2 4 5徐氨.钠冷快堆的平安性J.自然杂志,2013, 35 (2): 7984.3李志文,过氧化钠与二氧化碳反响实验的改进J,实验教学与仪器,2002, 19 (7) :28.俞晓琛,郭庆舟,文希孟.钠火气溶胶分析方法研究及应用J.原子能科学技术,1998, 32 (1): 1622.7俞晓琛.钠火气溶胶除去方法的研究D.北京:中国原子能科学研究院硕士学位论文,2002.8 10崔允鄢,如何开展指向学科核心素养的大单元设计R.上海:华东师范大学课程与教学研究所, 2019:11159钟启泉.从学习科学看“有效学习”的本质与课题一一透视课程理论开展的百年
11、轨迹J.全球教育 展望,2019: 234311 12崔允渊,夏雪梅.“教一学一评一致性”:意义与含义J.中小学管理,2013 (1) :46.教学难点:了解学习元素化合物知识的一般方法,体会学习元素化合物知识的学科思想。课时安排:本单元内容拟安排2课时,第一课时安排学习任务1、学习任务2和学习任务3,主要 学习内容为钠与过氧化钠的性质;第二课时安排学习任务4、学习任务5,学习任务6,主要对 比学习碳酸钠与碳酸氢钠的物理性质、化学性质以及焰色反响。四、教学设计构想本教学设计主要考虑了以下几个方面的设计思想。(1)凸显预测、实验、分析、得出结论、学以致用这一模型在学习元素化合物中的重要性。学习活
12、 泼金属单质一一钠时,基于事实进行预测,初步预测钠可能具有的化学性质,通过实验加以探究分析, 最终得出结论。在此亲历过程中,不仅培养了学生证据推理与模型认知的素养,知道科学探究学习元素 化合物的一般流程与重要性,同时为学生后续学习元素化合物知识建构了研究模型与研究思路。(2)基于物质类别、价态、组成微粒,采用比照研究的策略,展开对钠的化合物的学习。如通过实验 探究钠在不同条件下与氧气的反响,认识化学变化是可以调控的,培养学生敢于质疑,勤于实践的习惯。 如从氧化钠和过氧化钠中的氧元素价态角度,预测两者性质的区别,通过设计实验加以验证,培养学生 的科学探究和创新意识。如在相同条件下,通过比照碳酸钠
13、与碳酸氢钠的外观、滴加少量水、加入适量 水、滴加酚醐、滴加同浓度盐酸的实验中,了解碳酸钠与碳酸氢钠的物理性质,掌握碳酸钠与碳酸氢钠 的化学性质,并能利用两者性质差异设计实验对其进行鉴别,凸显实验探究在学习元素化合物中的重要 性。(3)知识传递,情意先行。课堂教学不应该是知识的堆砌与罗列,而是知识与情感、态度、价值、观 念的融合。整个单元的线索围绕核能发电站钠冷快堆中的一次冷却系统(核能产生的能量传递给熔融钠 单质)与二次冷却系统(熔融钠单质中贮存的能量传递给冷却水产生蒸汽,从而带动汽轮机发电)而展 开,从预测钠的性质,实验探究钠的性质,基于结构与实验现象进行分析,得出结论,最终落实到冷却 一回
14、路二回路设备设计上的注意点,真正做到结果应用,而结果应用就是及时高效的评价,在此过程中 使学生对与化学有关的热点问题做出正确的价值判断,培养学生严谨的科学态度与强烈的社会责任感。 大单元整体构思见图1:大单元:钠及其化合物任务一任务二任务三任务四任务五任务六钠与氧气常温反响钠与制气加热产物钠与水反碳酸钠、碳酸氢钠物性、酸碱性碳酸钠、碳酸氢钠与酸反响焰色反响情境一情境二情境三情境卤情境五连环情境:核电站冷却系统装置特点及功能剖析发酵粉的选烟花、焰色实验过程预测T宏观T微观T结论-应用认识认识认识认识认识方法方法方法方法方法模型建构类比迁移模型建构比拟模型建构分类、比 较、模型 .建构.比拟模型建
15、构分析与综核心素养核心素养核心素养核心素养核心素养核心素养实验探究宏微结合 实验探究 科学态度宏微结合实验探究证据推理变化观念科学态度宏微结合 实验探究 证据推理 科学态度宏微结合 实验探究 科学态度宏微结合 实验探究 科学态度图1:大单元整体构思五、情境与任务1 .情境核电与火电、水电并称为世界三大电力供应支柱。目前核能发电约占全世界总发电量的16%,是当今世界上大规模可持续供应的主要能源之一。核电站冷却堆构造见图2,冷却剂物理性质见图3。给水余座斜至建水回踞 三二3冷却水(海水) 循环水泵U 3 口 L: LJnoon DOnoDr73cinonnnanna冷却指隶1次冷却系统核反响堆2次
16、冷却系统藻汽i蒸A发生器转发电机450t4501帆4矶4t450c6Mpi2Mt6.4 MPiM2J6CISMPi蜘C116加J27.6崩2常M邮TU阳I74J1611M4冽12510I0S20101)0J.W610.7?5l0即心网卬4JO50.1730IJ0.1470.146S.IW捌S外A8率瘠价71.21317.114.20JI9)0.4M0.5777“用0,他犷1加I153-I041加2.4-I042 77104o-ie472.I-I04(6 Mb)Ni NiK H: Pb PtkBi He HjO H/)图2:核电站冷却堆构造图3:冷却剂物理性质如何快速导出热量,以防止核反响堆温度
17、过高?热交换剂的选择要求?核电站一次冷却系统为何严 格防止空气进入?核电二次冷却系统为何严格防止与水接触? 一次冷却系统钠泄露会向环境释放气溶 胶,其分散质可能是什么?通过今天钠及其化合物的学习,你会对核电站热交换系统设计有更深刻的认识。2.任务及任务分解,见表1表1 :任务及任务分解任务活动设计意图任务一:探核电站 一次冷却系统隔绝 空气之奥秘(1)阅读情景材料,思考:如何快速导 出热量,以防止核反响堆温度过高?热交 换剂的选择要求?核电一次冷却系统为 何严格防止空气进入?(2)实验21钠的氧化实验(3)钠原子核外电排布。(4)应用:一般堆本体司允入什么气体 作为保护?利用身边真实情境引发问
18、题,以钠 的用途一一,快中子反响堆的热交换 剂展开钠的教学,不仅能揭开钠作 为热交换剂的原因,还能顺利完成 钠与氧气反响的教学。任务二:探究在加 热条件下钠与氧气 的反响产物(1)实验2-2钠在空气中燃烧实验(2)实验2-3燃烧产物与水反响(3)补充实验1:过氧化钠与二氧化碳反 应(4)应用:类比过氧化氢,过氧化钠的 用途可能有哪些?设疑:假使一次冷却系统钠泄露暴 露在空气中,产物是氧化钠吗?引 发学生思考,通过实验2-2,从产 物颜色可知不是氧化钠,但从组成 上预测仍是含钠元素和氧元素的化 合物。通过实验2-3,可知产物与 水反响有氢氧化钠与氧气生成。从 氧化还原角度分析该化合物中的氧 元素
19、为T价,类比过氧化氢写出过 氧化钠的化学式。通过补充实验完 成过氧化钠与二氧化碳反响的学 习,并最终落实到用处,即漂白剂 与供氧剂。基于实验、物质的类别、 价态、组成微粒一步步展开对产物 的探究。任务三:探核电站 二次冷却系统隔绝 水之奥秘(1)思考:从物质组成及氧化还原角度 预测钠与水反响的生成物(2)探究实验1:钠与水的实验(3)应用:结合钠水与钠火反响,分 析金属钠保存在煤油中的原因?核电站一次冷却系统可跟踪哪种物质 是否存在是判断钠是否泄露比拟合适?(4)补充实验2:钠与硫酸铜溶液的实验通过任务三材料的阅读,预测钠与 水反响的生成物、设计实验进行验 证,最终得出结论,理解采用扩散 式氢
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- 第二 第一节 及其 化合物
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