高二化學教案：《金屬鈉的實驗教學改進》教學設計

　　一、使用教材

　　人教版高中《化學必修1》第三章第一節(jié)。

　　二、實驗器材

　　試管、酒精燈、試管夾、鑷子、錐形瓶、分液漏斗、導管、止水夾、鐵架臺、鈉、水、酚酞

　　三、實驗創(chuàng)新要求/改進要點

　　1.觀察鈉表面的顏色，“自制鈉棒”觀察到閃閃發(fā)光的銀白色的金屬鈉；2.鈉和氧氣燃燒，換成一支破損的試管后，很明顯的觀察到燃燒時黃色的火焰及燃

　　燒后過氧化鈉的淡黃色；3.鈉和水的反應，加入煤油及讓反應在相對密閉的容器中進行，降低反應的危險性，還可減緩反應速率并清晰觀察到鈉與水反應現(xiàn)象和進行產(chǎn)物氫氣的驗證，但是此實驗混有煤油蒸汽，火焰有些發(fā)黃。

　　四、實驗原理/實驗設計思路

　　根據(jù)實驗改進、創(chuàng)新可以觀察到更明顯的實驗現(xiàn)象，通過現(xiàn)象得出鈉的主

　　要物理、化學性質(zhì)，并得出相應的化學方程式。

　　五、實驗教學目標

　�。�1）知識與技能：①認識鈉是一種很活潑的金屬，了解鈉的物理性質(zhì)和保

　　存方法，掌握鈉的化學性質(zhì)；②通過鈉與氧氣、水等實驗操作與探討，初步學會基本的實驗操作技能和運用語言準確描述實驗現(xiàn)象。

　�。�2）過程與方法：通過思考交流、實驗觀察、科學探究等，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力，形成學習元素化合物知識的一般方法。

　�。�3）情感、態(tài)度、價值觀：①通過奇妙的化學實驗的操作和精彩的化學實驗現(xiàn)象感受化學世界的美妙變化，提高學習化學的興趣，增強學生的科學素養(yǎng)和勇于探索的科學精神；②根據(jù)教學目標和學生情況，確定從鈉的原子結(jié)構特征認識鈉的化學性質(zhì)，尤其是鈉與水反應為本節(jié)課的教學重點，對實驗現(xiàn)象的觀察、分析，尤其是鈉與水反應的探究學習為本節(jié)課的教學難點。

　　六、實驗教學內(nèi)容

　　金屬鈉常溫、加熱下與氧氣反應和與水反應

　　七、實驗教學過程

　　1. 實驗3-1：

　　(1)傳統(tǒng)教材上的實驗方法：

　　取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表層，觀察表面的顏色；將其放置在空氣中，觀察表面的顏色。

　　(2)存在的不足：

　　主要有兩點：一是用小刀切去金屬鈉一端的表層后，其暴露面比較小，不利于學生的觀察，二是鈉在空氣中極易被氧氣氧化，所以斷面迅速氧化成灰白色，而不太容易認識到它的“廬山真面目”。所以關鍵在于怎樣給學生清晰呈現(xiàn)金屬鈉的銀白色，從而形成良好的對比效果。

　　(3)實驗改進方法：(自制鈉棒)

　　取兩支大小不同的試管(將小試管插入大試管里，要求兩管壁之間的間隙盡可能小)，先加熱大試管，減少試管里的空氣含量，取一小塊鈉，用小刀切去表面氧化層，放入大試管里，在酒精燈上繼續(xù)加熱，與此同時也加熱小試管的底部，待到鈉熔化時，把小試管迅速插入大試管底部，液態(tài)鈉充滿兩試管壁之間，一根閃亮的“鈉棒”就做好了。

　　(4)實驗改進后優(yōu)點：

　　①觀察效果佳。實驗中透明的玻璃，銀白色的金屬鈉閃閃發(fā)光，極具震撼的視覺效果，給學生留下了很深的印象，與鈉氧化后的灰白色形成鮮明的對比，讓學生自然理解了這一氧化過程，進而認識到鈉是一種很活潑的金屬，為下面鈉的化學性質(zhì)學習做了鋪墊。

　　②保存時間長。在實驗過程中最大限度的隔絕氧氣，使得金屬鈉不易被氧化，所以鈉棒的保存時間較長。

　　2. 實驗3-2：

　　(1)傳統(tǒng)教材上的實驗方法：

　　把一塊金屬鈉放在坩堝上加熱，觀察現(xiàn)象。

　　(2)存在的不足：

　　主要有兩點：(1)用坩堝燃燒可視性差；(2)實驗之后附在坩堝底部的黑色物質(zhì)較多，難于清洗。所以，此實驗關鍵在于如何展現(xiàn)燃燒時的現(xiàn)象及看到生成的Na2O2的黃色。

　　(3)實驗改進方法：

　　把此實驗的坩堝改為一支破損的試管。

　　(4)實驗改進后優(yōu)點：

　�、贊崈舻牟Ａ�對于觀察鈉的燃燒時黃色的火焰，以及最后觀察Na2O2顏色都沒有干擾，能最佳的呈現(xiàn)實驗本身。

　�、诖藢嶒炑b置可看成是半敞開，相對于坩堝完全敞開式的實驗裝置，減少了產(chǎn)物的損失，最后生成的Na2O2比較多。

　�、刍瘜W實驗的過程中會產(chǎn)生許多的破損試管，收集變廢為寶，也是對學生的良好節(jié)約教育，只是從安全的角度，老師對破損的試管進行一定的處理，將不規(guī)則的破損端口截去。

　　3.實驗3-3：

　　(1)傳統(tǒng)教材上的實驗方法：

　　在燒杯中加一些水，滴入幾滴酚酞，然后把綠豆大的鈉放入水中。

　　(2)存在的不足：

　　主要有兩點：(1)不便于控制反應的停止與進行,且不容易收集到氫氣；(2)反應比較劇烈，有一定的危險性。所以此實驗的關鍵在于如何直觀的，安全的看到此實驗現(xiàn)象。

　　(3)實驗改進方法：見圖1

　　圖1

　　①檢查裝置的氣密性。

　�、谙蝈F形瓶中加入煤油，放入金屬鈉，塞上橡膠塞。

　�、鄞蜷_分液漏斗的活塞，通過分液漏斗向燒瓶中迅速加入滴有2~3滴酚酞溶液的蒸餾水。

　�、苡^察。

　�、輽z驗產(chǎn)生的氣體。

　�、迣W生分組實驗。

　　(4)實驗改進后優(yōu)缺點：

　�、�.優(yōu)點：

　�、佻F(xiàn)象明顯，利于觀察。有效控制了反應速率，使學生可以清楚、細致地觀察到鈉與水反應的現(xiàn)象；另外，隨著反應進行，鈉與水的接觸時間延長，學生可觀察到鈉與水劇烈反應的現(xiàn)象。

　　②容器封閉，安全可靠。采用錐形瓶，既避免了迸濺的發(fā)生，又降低了使用塑料易被燒壞的危險。

　　③裝置簡單，操作方便。實驗裝置都是實驗室常見儀器，簡單易得，組裝方便。

　�、�.缺點：

　　由于煤油的存在，生成的氫氣中不可避免會混有煤油蒸汽，造成點燃的火焰不是純正的淡藍色，而是有些發(fā)黃。

　　八、實驗效果評價

　　化學是一門以實驗為基礎的學科，好的實驗設計思想有利于學生有效地掌握基礎知識、基本方法，培養(yǎng)學生的實驗技能。在本實驗設計中，我努力做到通過實驗創(chuàng)新盡量讓學生觀察到更明顯的現(xiàn)象，從而使學生容易得出結(jié)論，更快的掌握鈉的性質(zhì)。通過探究、小組實驗創(chuàng)造機會讓學生學會與人交往、與人合作、與人交流，培養(yǎng)學生的合作意識。在具體教學過程中，會遇到一些問題，我將不斷進行改進，以期達到最佳教學效果。