资源简介

第三节碱金属元素
从容说课
本节教材分两部分：碱金属元素的原子结构和碱金属的性质、焰色反应。第一部分内容为本节的重点，也是本章的难点。
在第一部分内容中,通过对碱金属的物理性质和原子结构表中事实和数据等资料的分析,得出一些规律性知识。根据这些规律性知识，得出碱金属可能具有与钠相似的化学性质。然后通过演示实验，证明上述推论和预测的合理性。最后通过学生讨论，总结出碱金属的共同化学性质，以及随着核电荷数的递增，碱金属性质的变化规律。
在第二部分内容中，主要介绍钠和钾的焰色反应，在教学中从日常生活中与焰色反应有关的事实出发，激发学生的学习兴趣，并使学生了解焰色反应的应用，为以后学习离子的检验打下基础。
教学目标
1.使学生了解碱金属的物理性质和化学性质，并能运用原子结构的初步知识来了解它们在性质上的差异及递变规律，为今后学习元素周期律打好基础。
2.使学生了解焰色反应，并能利用焰色反应检验钾、钠及其化合物。
3.对学生进行科学方法的训练。
教学重点
碱金属元素的性质以及原子结构的关系
教学难点
教学方法模式的训练
教学方法
启发、引导、讨论、实验、对比、练习等
课时安排 ．
第一课时：碱金属元素的原子结构和碱金属的性质。
第二课时：焰色反应及相关练习。
教学用具
第一课时：投影仪、铁架台(带铁圈)、石棉网、酒精灯、烧杯、玻璃片、水、金属钠、金属钾、酚酞试液。
第二课时；投影仪、装在玻棒上的铂丝(可多准备几根以节约课堂时间)，NazCQ、CuS04、
KCl、BaCl2、CaCl2的浓溶液、蓝色钴玻璃。
教学过程
第一课时
[复习提问]碱金属元素的家庭成员有哪些 为什么把它们称作碱金属
[生]碱金属元素包括锂、钠、钾、铷、铯、钫等。由于它们的氧化物的水化物都是可溶于水的强碱，因此，又将它们统称为碱金属。
[师]回答得很好。本节课我们就来系统地学习碱金属元素。
[板书]第三节 碱金属元素
[师]人们把锂、钠、钾、铷、铯等叫做碱金属，并把它们放在一起研究，说明它们之间存在着某种内在的联系。这种内在的联系是什么呢 下面，我们将从构成它们的原子结构特征人手来进行探讨。
[板书]一、碱金属元素的原子结构
[师]下面是碱金属元素原子的结构示意图，请同学们分析、比较它们的异同。
[学生分析、总结并回答] ．
[教师板书]相同点：最外层都只有一个电子。
不同点：核电荷数、电子层数。
[问]根据初中所学知识回答，元素的性质由什么决定 主要决定于哪层电子
[生]元素的性质主要由构成元素原子的结构决定，并主要决定于它的最外层电子数。
[问]碱金属元素的最外层都只有一个电子，说明它们的性质是否相似
[生]相似。
[问]它们在化学反应中易失还是易得电子 显示氧化性还是还原性
[生]它们在化学反应中易失电子，显示还原性。
[师]很好。已知元素的原子半径主要由原子的电子层数决定，电子层数越多，原子半径越大。请大家据此分析，碱金属元素随着核电荷数的递增，其原子半径怎样递变 为什么
[生]按锂、钠、钾、铷、铯的顺序，半径越来越大，因为它们的电子层数越来越多。
[问]那么，它们参加化学反应时，失电子的难易程度如何呢 为什么
[生]依锂、钠、钾、铷、铯的顺序，失电子越来越易。因为它们的半径越来越大，核对最外层电子的束缚越来越弱。
[师]很正确。由此，我们可得出如下结论。
[讲解并板书]碱金属元素随着核电荷数的增加，原子半径越来越大，失电子能力越来越
强，即还原性越来越强。 ’
[过渡]前面我们已经学习了碱金属元素中的代表物——钠的性质。由刚才的分析可推
知，其他的碱金属也应该像钠一样，在化学反应中易失去一个电子，形成+l价阳离子，显还原性。能与氧气等非金属元素及水发生化学反应，只是反应的剧烈程度不同。
现在，我们用实验来检验该推测是否正确。
[演示实验2-9]取Na、K同时放在石棉网上灼烧。
[师]请同学们描述看到的现象。
[生]钠、钾同时受热时，钾首先熔化，且钾燃烧比钠燃烧剧烈发出黄紫色火焰。钠燃烧火焰呈黄色。
[师]很好。钾燃烧的火焰事实上是紫色的。出现黄色是由于杂质干扰的缘故。
下面，请大家观察并比较钠、钾与水的反应。
[演示实验2一lO]取同样大小的钠、钾分别与水反应，并在反应后的溶液中滴入酚酞。
[问]钠、钾分别与水反应时。何者剧烈 哪些现象可说明此结论
[生]钾与水反应剧烈。钠与水反应熔化成一光亮小球，在水面迅速游动，逐渐消失；而钾与水反应熔成火球。并发生轻微的爆炸．在水面很快消失。
[师]回答得很好。
[问]钾与水反应的产物是什么 怎样证明
[生]钾与水反应后的溶液能使酚酞变红，说明有碱——氢氧化钾生成；钾与水反应时，在水面游动，说明有气体生成，应该是氢气。
[师]很正确。但希望大家能在课后设计一个钾与水反应的实验，要求能证明生成的气体
是什么。
[问]从原子结构的角度解释：为什么钠、钾化学性质相似 钾为什么比钠活泼
[生]因为元素的化学性质主要决定于它的原子的最外层电子数。钠、钾原子的最外层电子数相等，均为l，所以它们的化学性质相似。钠和钾的活泼性．是由构成它们的钠原子、钾原子的失电子能力决定的，由于钾原子半径大于钠原子半径．因此．钾原子比钠原子更易失电子．化学性质也较钠活泼。
[师]对极了。研究其他碱金属元素，也可得出同样的规律。
下面，让我们总结出碱金属的化学性质。
[板书]二、碱金属的化学性质
1.与非金属的反应
[师]已知锂在空气中燃烧生成氧化锂，请大家分别写出锂、钠在空气中燃烧的化学方
程式。
[学生活动，请一位同学把方程式写于板书位置]
[讲解]钾、钠等碱金属与氧气反应．会生成比过氧化物更复杂的氧化物，它们的反应方程式，我们暂且不学。
从原子结构可推知，铷、铯是比钾更活泼的碱金属，它们遇到空气时，在室温下就燃烧。
碱金属除了能与氧气反应外，还能与氯气、硫等大多数非金属发生反应，表现出很强的金属性，且金属性从锂到铯逐渐增强。
[过渡]除钠、钾外，其他碱金属元素也都可以和水反应生成相应的碱和氢气。
[板书]2.与水的反应
[师]请大家分别写出钾、铷、铯与水反应的化学方程式。
[学生活动，请一位同学把方程式写于黑板上板书位置]
[师]预测铷、铯与水反应的剧烈程度比钾怎样
[生]应比钾更剧烈。
[师]对。铷、铯遇水时立即燃烧，甚至爆炸。
[总结]由上面的实验及大量事实说明．碱金属元素随着核电荷数的增多、原子的电子层数增多、原子半径增大，它们的金属性由锂到铯逐渐增强。
[过渡]由刚才我们所学碱金属的化学性质可知，碱金属的化学性质随着元素原子核电荷
数的递增。而呈现出一定的相似性和递变性。那么，碱金属的物理性质是否也符合上述规
律呢
请大家分析课本上表2-1，并总结出碱金属元素物理性质的特点和递变规律。
[板书]三、碱金属的物理性质
[师]请大家将分析结果填入下表
[投影显示]
Li Na K Rb Cs
颜色
硬度
相 似 密度
性 熔沸点
导电导热性
递 密度变化
变性 熔沸点变化
[学生活动，填表．表中内容见板书设计]
[总结]由上表可以看出，碱金属的物理性质随着其元素原子核电荷数的递增，呈规律性变化。
[讲解]碱金属元素中的锂，由于其密度比煤油小而不能保存在煤油里，通常保存在石蜡中。
[投影练习]
1.对碱金属元素随着核电荷数的增加，性质递变规律的下列说法中，正确的是…( )
A．原子半径依次减小 B．单质的熔点、沸点依次降低
C．和水反应的剧烈程度逐渐增强 D．单质的金属性依次减弱
答案：BC
2.钾的金属活动性比钠强的实质是…………………………………………………( J
A．钾的密度比钠的小
B．钾原子的电子层比钠原子多一层
C．钾比钠与水反应更剧烈
D．加热时，钾比钠更容易汽化
答案：B
[本节小结]碱金属原子由于其结构的相似性和递变性，导致了碱金属元素性质的相似性
和递变性。在学习时要注意结合钠的性质，然后与其他的碱金属相比较，就会体会到从特殊到一般的规律性所在。
[作业]P40五、六、1
板书设计
第三节碱金属元素(第一课时)
一、碱金属元素的原子结构
相同点：最外层都只有一个电子。
不同点：核电荷数、电子层数。
碱金属元素随着核电荷数的递增，原子半径越来越大，失电子能力越来越强，即还原性越来越强。
二、碱金属的化学性质
1.与非金属的反应
三、碱金属的物理性质
Li Na K Rb Cs
颜色 均为银白色(Cs略带金色)
硬度 柔软
相 同 密度 较小
点 熔沸点 较低
导电导热性 强
递 密度变化 逐渐增大(K特殊)
变 性 熔沸点变化 单质的熔沸点逐渐降低
教学说明
本节课从实验对比和理论分析人手。总结出了碱金属元素性质的相似性及递变规律。教
师在讲述本节课的同时，要特别注意启发，引导学生从物质的结构人手来分析物质的性质，并逐渐使学生学会比较的学习方法，以此来培养学生分析问题、解决问题的能力，为以后学习元素周期律知识打下良好的基础。
参考练习
1.关于锂的结构和性质的判断不正确的是…………………………………………( )
①与水反应比钠剧烈②原子半径比钠小 ③氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳
④它的阳离子最外层电子数和钠的相同 ⑤它是还原剂
A．①④ B．②③ C．③⑤ D．①
答案：A
2.已知氢化锂(LiH)属离子化合物．它跟水反应可以放出H2，下列有关叙述中正确的是 ………………………………………( )
A．LiH的水溶液显中性
B．LiH在反应中常作强氧化剂
C．LiH中的氢离子与水反应被还原成H2
D．LiH中H-与Li+的核外电子排布相同
答案：D
3.下列说法错误的是…………………………………………( )
A．碱金属元素在自然界以化合物形式存在
B. 碱金属由锂到铯熔点依次降低
C．碱金属由锂到铯密度依次增大
D．碱金属密度均比水小
答案：CD
4.．碱金属溶于汞可形成良好的还原剂“汞齐”。取某碱金属的汞齐7 g与水作用得到O.2 g H2并得到密度为ρg·cm-3的溶液l L，则溶液的溶质的质量分数可以是……( )
答案：AB
解析：利用方程式：2R+2H2O=2ROH+H2↑计算产生H2 0.2 g需碱金属单质不能超过7 g，符合题意的只有Li、Na两种金属，进而计算溶液中溶质质量及质量分数。
第二课时
[问]碱金属元素在自然界中以什么状态存在 为什么
[生]以化合态存在。因为碱金属是一类化学性质非常活泼的金属。
[师]很正确。通过上节课的学习，我们知道，钠、钾都极易在空气中燃烧，燃烧时发出不同颜色的火焰，请同学们回忆一下，钠在空气中燃烧呈什么颜色的火焰
[生]钠燃烧时的火焰是黄色的。
[师]现在，我用洁净的铂丝分别蘸取碳酸钠溶液与硫酸铜溶液在酒精灯上灼烧。请同学们仔细观察火焰的颜色。
[演示上述实验]
[问]你们看到了什么
[生]碳酸钠溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色，硫酸铜溶液在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色。
[引入课题]碳酸钠溶液在酒精灯上灼烧时的火焰颜色与钠单质燃烧时的火焰颜色相同。很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫焰色反应。
[板书]第三节碱金属元素
四、焰色反应
[讲解]焰色反应是元素的性质，主要用来检验金属元素。
关于不同金属元素在进行焰色反应时，其呈现出来的颜色，大家可参看课本前面的彩图部分。
[学生参看彩图中锂、钠、钾、铜等的焰色反应现象]
[问]那么，怎么样才能使焰色反应的实验成功呢
[学生活动]自学，分析，并小结焰色反应的操作要点：(1)洗，就是用稀盐酸涮洗铂丝，目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物；(2)烧，就是将用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上灼烧，目的是除去铂丝上的杂质；(3)蘸，就是用灼烧合格的铂丝蘸取被灼烧的物质；(4)烧，就是将沾在铂丝上的物质在火焰上灼烧。观察其火焰的颜色。
[师]下面，我请两位同学分别来做氯化钙、氯化钡溶液的焰色反应实验，请同学们注意舰察他们的操作步骤是否正确 并注意观察火焰颜色。
[学生演示] ，
[结论]CaCl2：砖红色 BaCl2：黄绿色
[师]现在，我来做氯化钾的焰色反应实验。请一位同学上来透过蓝色钴玻璃看颜色，其他同学在下面观察。
[演示上述实验]
[结论]不透过钴玻璃：黄色；透过钴玻璃：紫色。
[师]我手里现在拿着一束细铜丝，请大家预测，其焰色反应的颜色是什么
[生]绿色。
[教师对上述预测进行实验验证]
[师]由此可见，焰色反应是：
[投影练习]1．焰色反应是…………………………………( )
A．单质的性质 B．化合物的性质
C．离子的性质 D．元素的性质
[生]选D项。
[讲解]节日晚上燃放的五彩缤纷的焰火，就是碱金属，以及锶、钡等金属化合物焰色反应所呈现的各种鲜艳色彩。
[师]综合上述内容。对于焰色反应我们应掌握：
[讲解并板书]
1.焰色反应是元素的性质，与元素的存在状态无关。
2.焰色反应是指某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色。
3.焰色反应实验操作的注意事项。
4.应用：检验金属元素、焰火。
5.Na：黄色，K：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
[师]下面，我们一同来分析以下例题。
[投影例题]有A、B、C、D四种物质的溶液，在进行焰色反应时，火焰都
呈黄色，它们之间可发生如右图所示的转化。则这四种物质分别为：
解析：四种物质的溶液的焰色反应均为黄色，说明它们均为含钠的化合物(钠单质是不会形成溶液的)。A能与酸性氧化物二氧化碳反应，说明A为碱性氧化物或显碱性的物质，由于是溶液．所以不可能是碱性氧化物，由B、C均能与硫酸反应，可推知D为硫酸盐。再结合反应④，可推知A必为NaOH。以此为线索，可推知其他物质。
A．NaOH B．Na2 CO3 C．NaHC03 D．Na2S04
[有关离子方程式可让学生自己完成，并请一位同学上黑板来写，以便讲评]
[师]下面，请大家采用正确的分析方法，做以下练习：
[投影练习]2.有A、B、C、D、E五种金属。通过下述实验推断它们各是Na、K、Fe、Cu、Ag中的哪一种 并写出有关的离子反应方程式。
(1)金属A和D在室温下均可与水剧烈反应，焰色反应A为黄色，D为紫色(透过钴
玻璃)。
(2)向D与水反应后的溶液中加入C的可溶性盐溶液，有蓝色沉淀生成。
(3)金属B可生成两种价态的化合物，B与稀H2SO4反应生成H2。
(4)金属E与稀硫酸不反应，它的硝酸盐与NaCl溶液反应可产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。
根据以上实验可知：
[学生活动，教师巡视。最后教师讲评]
[答案]A．Na B．Fe C．Cu D．K E．Ag
[小结]焰色反应是元素的性质。化学上我们常用焰色反应来鉴别或鉴定物质。
[投影练习]3.下列关于Na和Na+性质的叙述中，正确的是……………………( )
A．它们都是强还原剂 B．它们的电子层数相同
C．它们都显碱性 D．它们灼烧时都能使火焰呈现黄色
[解析]Na和Na+的结构示意图分别为：从中可以看出，Na在参加化学反应时，易失去最外层的一个电子，而使Na显强还原性，而Na+最外层为8电子稳定结构，既不易失电子，也不易得电子，所以A项错；B项Na有3个电子层，而Na+只有2个，B错； C项，Na和Na+都不显碱性，Na溶于水显碱性，是由于生成了NaOH之故，故C错，D项正确，因它们都含有相同的钠元素。
[本节小结]本节我们学会了一种科学检验元素的方法——焰色反应，这体现的是元素的性质，当然在中学阶段只要求掌握钠和钾的焰色反应。
[作业]P40一、二、4 四
板书设计
第三节碱金属元素(第二课时)
四、焰色反应
1.焰色反应是元素的性质，与元素的存在状态无关。
2.焰色反应是指某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色。
3.颜色反应实验操作的注意事项。
4.应用：检验金属元素、焰火。
5.Na：黄色；K：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
教学说明
本节焰色反应的知识较少，因此，可进行一些与所学知识有关的练习。如本节课所选例题，既巩固了有关钠的化合物的知识，又重点复习了离子方程式的书写。这样做可使学生知新而温故，从而使得课堂学习更为有效。
参考练习
l.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液，在无色灯焰上灼烧时观察到黄色火焰，则下列有关叙述正确的是……………………………………………………………………………………( )
A．只有Na+ B．一定含Na+，也可能含有K+
C．既含有Na+又含有K+ D．可能含有Na+或K+中的一种
答案：B
2.做焰色反应实验时所用的铂丝，每次用完后都要………………………………( )
A．用滤纸擦干净后才能使用
B．用水多洗几次
C．用稀盐酸洗涤后，再灼烧到无颜色为止
D．先用稀盐酸洗涤，后用水洗涤
答案：C
备课资料
一、关于焰色反应
焰色反应是检验金属或金属阳离子的一种重要方法。基于教材有关内容的限制，许多学生对它了解不够。譬如说：
1.焰色反应属于物理变化，其实质是电子的跃迁。当金属或金属阳离子在火焰上灼烧时，其核外电子将从火焰上吸收一定的能量，并从能量较低的能级跃迁到能量较高的能级。处于高能级的电子不稳定，将会自发地跃迁回低能级，与此同时。高、低能级相差的能量将会以一定波长的光的形式释放。
2.并不是所有的金属都有焰色反应，譬如说铂、铁、镍等就没有。这也正是用铂丝、铁丝等蘸取溶液做焰色反应实验的原因。但这并不是说这些金属或其阳离子在火焰上灼烧时核外电子没有跃迁。关键是它们核外电子跃迁时释放出的光基本上与原火焰相同，这是由光的波长决定的。
3.焰色反应的定义是“金属或其化合物在灼烧时使火焰呈特殊颜色的现象”而不是“……燃烧……”至于金属单质在火焰上灼烧的同时，有的有燃烧现象(化学变化)，但金属阳离子却不能与氧气发生燃烧反应。
二、漫话焰火
“火树银花不夜天”的节日之夜，天空中五彩缤纷，瑰丽多姿的焰火，给节日增添了欢乐的气氛。
焰火是靠内装的火药引燃、发射的。例如常用的黑火药用KN03粉、硫磺粉、木炭粉按一定的比例混合而成，在引燃时发生的主要反应为：S+2KNO3+3C=K2S+3C02↑+N2↑
反应中放出较大量的热，使生成的气体在高温下有限空间内产生较强的压力，将引燃的焰色本体射送出去。
焰火的五光十色是由于所用的各种化学品在点燃——爆发中产生的。这些化学品主要为：氧化剂(KCl03或KN03)，燃料(硫磺粉、木炭粉、镁粉等)、黏合剂(淀粉或明胶等)。火焰发色剂四类。火焰发色剂可说是焰色的主角，常用的如硝酸锶(产生红色火焰)、硝酸钠(黄色火焰)、硝酸钡(绿色火焰)、硫酸铜(蓝色火焰)等。镁粉、铝粉、锌粉等的燃烧则产生耀眼的白光。
焰火产生的火花是加入铝屑或铁屑在燃烧——爆炸时以散开的白色或黄色熔融粒子喷射而形成的。
焰火产生的浓烟是燃烧时生成的硫化钾等粉末以及未燃烧完的木炭粉等形成的。
燃放、观赏焰火虽可以给人带来欢乐．但引起的环境污染是相当严重的．而且燃放焰火、爆竹造成火灾以及炸伤人的事故也常有所闻。因此。北京等许多大中城市近年来已开始严令禁止燃放焰火、爆竹。这是十分正确的决定。
三、用焰色反应试纸做焰色反应
用“焰色反应试纸”做焰色反应，主要是试纸的制备。首先是制取混酸，向烧杯中加入100 mL浓HNO3，将烧杯放在冰水浴中，再沿玻璃棒将100 mL浓H2SO4慢慢注入浓HNO3中，不断搅拌形成混酸(浓HNO3和浓H2SO4体积比1：1)，移出冰水浴，再继续搅拌，直到混酸达到室温。将定性滤纸裁成合适尺寸，分张浸入混酸约10 min，滤纸片逐渐变为半透明状，即制成了混酸滤纸，然后将混酸滤纸从混酸中转移到盛蒸馏水的烧杯中漂浮两次，取出后再用吸水滤纸吸去水分，即完成“焰色反应试纸”的制备。
实验时将制成的“焰色反应试纸”在待测溶液中浸泡约5 min，取出用吸水滤纸吸去水分，在空气中晾干，用镊子夹住点燃，即可看到相应的焰色。
改进后的优点：现象明显，观察时间长，特别是钾的焰色不用透过蓝色钴玻璃就可以观察到。
四、最软的金属
如果有人问，自然界里最软的金属是什么 你可以这样回答，铯就是最软的金属，它甚至比石蜡还软。
铯具有活泼的个性，它本来披着一件漂亮的银白色的“外衣”，可是一与空气接触，马上就换成了灰蓝色，甚至不到一分钟就自动地燃烧起来。发出玫瑰般的紫红色或蓝色的光辉，把它投到水里，会立即发生强烈的化学反应，着火燃烧，有时还会引起爆炸。即使把它放在冰上，也会燃烧起来。正因为它这么的“不老实”，平时人们就把它“关”在煤油里，以免与空气、水接触。
最有意思的是，铯的熔点很低，很容易就能变成液体。一般的金属只有在熊熊的炉火中才能熔化。可是铯却十分特别，熔点只有摄氏二十八度半，除了水银之外，它就是熔点最低的金属了。大家都知道，我们人体的正常温度是摄氏三十七度，所以把铯放到手心里，它就会像冰块掉进热锅里那样很快地化成液体，在手心里滚来滚去。
在自然界里，铯的分布相当广泛。岩石、土壤、海水以至某些植物机体，到处都有它的“住地”。可是铯没有形成单独的矿场，在其他矿物中含量又少，所以生产起来很麻烦。一年下来，生产出的铯很少，“物以稀为贵”，现在铯比金子还贵。
用铯可以做成最准确的计时仪器——原子钟。
一说到钟，你们自然明白这是一种计量时间的工具。人类的生活和生产活动离不开计时，想想看，如果有一天起床后，世界上所有的钟表都不翼而飞了，世界会变成什么样子呢
过去，人们确定时间都拿地球的自转作为基准。地球是个天然的计时器，它每昼夜绕轴自转一周，寒来暑往，年年如此。人们把地球自转一周所需要的时间定为一天——二十四小时，它的八百六千四百分之一就是一秒，秒的时间单位就是这样来的。 ’
但是，后来人们发现，由于潮汐力等许多因素的影响，地球不是一个非常准确的“时钟”。它的自转速度是不稳定的，时快时慢。虽然这种快慢的差别极小，但累计起来，误差就很大了。
有没有一种更准确的计时仪器呢
人们开始打破旧的传统习惯，大的一头不行，往小的一头探索。人们发现：铯原子的第六层一一即最外层的电子绕着原子核旋转的速度，总是极其精确地在几十亿分之一秒的时间内转完一圈，稳定性比地球绕轴自转高得多。利用铯原子的这个特点，人们制成了一种新型的钟——铯原子钟，规定一秒就是铯原子“振动”九十一亿九千二百六十万一千七百七十次(即相当于铯原子的最外层电子旋转这么多圈)所需要的时间。这就是“秒”的最新定义。
利用铯原子钟，人们可以十分精确地测量出十亿分之一秒的时间。三百年来积累起来的时间总误差不超过五秒，精确度和稳定性远远地超过世界上以前有过的任何时钟，也超过了许多年来一直以地球自转作基准的天文时间。
人类创造性的劳动得到了收获。大家知道，在我们日常生活里，只要知道年、月、日以至时、分、秒就可以了。但是现代的科学技术却往往需要精确地计量更为短暂的时间，比如毫秒(千分之一秒)、微秒(百万分之一秒)等等。有了像铯原子钟这样一类的钟表，人类就有可能从事更为精细的科学研究和生产实践，比如对原子弹和氢弹的爆炸、火箭和导弹的发射以及宇宙航行等等，实行高度精确地控制，当然也可以用于远程飞行和航海。
为了征服宇宙，必须有一种崭新的、飞行速度极快的交通工具。一般的火箭、飞船都达不到这样的速度，最多只能冲出地球系；只有每小时能飞行十几万千米的“离子火箭”才能满足要求。
我们只知道原子、分子，怎么又出来一个离子 离子是什么呀
简单说吧，大家都知道，正常的分子、原子等粒子是电中性的，表现不出带有什么电荷；而离子却是带电(正电或负电)的粒子，分子、原子等一带电荷就成了离子(正离子或负离子)。
前面我们已经说过，铯原子的最外层电子极不稳定，很容易被激发放射出来，变成为带正电的铯离子，所以是宇宙航行离子火箭发动机理想的“燃料”。
铯离子火箭的工作原理是这样的：发动机开动后，产生大量的铯蒸气，铯蒸气经过离化器的“加工”，变成了带正电的铯离子，接着在磁场的作用下加速到每秒一百五十千米，从喷管喷射出去，同时给离子火箭以强大的推动力，把火箭高度推向前进。
计算表明，用这种铯离子作字宙火箭的推进剂，单位重量产生的推力要比现在使用的液体或固体燃料高出上百倍。这种铯离子火箭可以在宇宙太空遨游一二年甚至更久!
综合能力训练
1.由两种金属单质组成的混合物6 g投入水中，收集到0.2 g H2 ，不可能构成此混合物的是…………………………………………………………………………………… ( )
A．Li和Na B．Rb和K C．Na和Cu D．K和Na
答案：AB
解析：各组金属中，除Cu外均为碱金属单质，而Cu不与水反应，故可由如下通式求出其平均相对原子质量。
解得R=30。
2.下列关于钾离子的叙述正确的是…………………………………………………( )
A．能与硫化合生成K2S B．较活泼
C．银白色固体，有金属光泽 D．没有还原性，只有氧化性
答案：D
3.下列关于试剂保存的叙述正确的是………………………………………………( )
A．NaOH固体保存在配有橡胶塞的细口瓶中
B．Na2CO3溶液通常放在配有橡胶塞的广口瓶中
C．金属钾储存在煤油中
D．过氧化钠密封在干燥玻璃塞的广口瓶中
答案：C
4.欲观察H2燃烧时火焰的颜色。燃气导管口的材料最好的是……………………( )
A．钠玻璃 B．钾玻璃
C．石英玻璃(SiO2) D．铜管
答案：C
高考真题
(2000·全国)(1)分别写出由氧在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件)。
(2)指出氧在下列各物质中的化合价：
(3)KO2能吸收C O2生成K2CO3和O2 ，故可用作特殊情况下的氧气源，试写出该反应的化学方程式＿＿＿＿。
(4)人体内O2- 离子对健康有害，使人过早衰老。但在催化剂SOD存在下可以发生如下反应，请完成该反应的离子方程式：实验三碱金属及其化合物的性质
实验目的
1.通过让学生亲自做钠及其化合物性质的实验，使学生加强对碱金属及其化合物性质的认识。
2.使学生初步学会利用焰色反应检验钾离子和钠离子。
3.培养学生的发散思维能力。
实验重点
1.通过实验巩固对钠及其化合物性质的认识。
2.对实验现象的分析及思考。
实验难点
1.提高学生的思维能力并初步培养其设计实验和评价实验的能力。
2.对所设计实验能进行简单的评价。
实验方法
启发、引导、实验、比较、归纳
实验安排
一课时
实验用品
投影仪
学生实验用品：
烧杯、试管、试管夹、胶头滴管、铁架台、酒精灯、粗玻璃管(10 mm×10 mm)、带导管的橡胶塞、药匙、铂丝、蓝色钴玻璃片、玻璃片、滤纸、铝箔、火柴、小刀、水槽、镊子、蒸发皿、细长玻璃管、脱脂棉、气球、钠
Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、CuSO4·5H2O、KCl的固体及溶液、BaCl2溶液、稀盐酸、酚酞试液、澄清的石灰水
实验过程
[引言]本章我们主要学习了钠及其化合物的性质，本节课我们通过具体的实验来对这些
知识加以巩固。
[板书]实验三 碱金属及其化合物的性质
[师]本节课我们主要进行以下实验内容
[投影]一、钠的性质
1.钠与水的反应
2.钠在空气中燃烧
二、过氧化钠的性质
1.Na2O2与水的反应
2.Na2O2与CO2的反应
三、Na2CO3与NaHCO3的性质
1. NaHCO3的不稳定性
2. Na2CO3、NaHCO3与酸的反应
3. Na2CO3与NaHCO3溶液的鉴别
四、用焰色反应检验Na+、K+、Cu2+
[过渡]现在，我们就来进行有关钠的性质的实验。
[板书]一、Na的性质
1.Na与H2O的反应
[问]怎样取用金属钠 应取多大的钠块
[请一位同学来回答]
[生]用镊子取钠块置于玻璃片上，用滤纸吸干表面的煤油，并用小刀切下绿豆大的一块钠。
[问]怎样证明钠与水反应后生成的溶液有碱性
[生]向反应后的溶液中滴酚酞，若溶液变红，即证明溶液显碱性。
[师]回答得很好，下面就按以上取钠的方法在小烧杯中做钠与水反应的实验，切割钠时，要注意感觉钠的硬度及注意观察切割面处的颜色变化。
[学生操作，教师巡视指导]
[师]下面，请一位同学简单描述一下操作时观察到的现象。
[生]钠很软，刚切开时，其表面呈银白色，后在空气中逐渐变暗，投入水中时，钠立即熔成一光亮小球，在水面四处游动，并发出嘶嘶的响声，后消失，向反应后的溶液中滴入酚酞溶液变红。
[师]很好!
[问]反应时，取用钠块为什么不能太大 钠熔成的小球为什么会在水面上游动 其运动为什么不规则
[生]钠块太大容易爆炸；在水面游动是由于钠的密度比水小，反应有氢气生成；小球在各个方向上生成氢气的量不均匀，故小球的运动不规则。
[师]钠与水反应时，因钠的性质很活泼，它跟水反应时放出大量的热，甚至能使周围的水沸腾，因此钠同时也跟水蒸气反应。如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住，不能游动，放出的热不易扩散，则会使氢气着火燃烧，最后还会发生小爆炸，使生成的氢氧化钠溶液飞溅出来，造成不良的后果，故做钠与水反应的实验时，一定要注意钠块的用量。
[问]我们知道，钠与水反应除生成氢氧化钠外，还生成氢气，那么，我们怎样证明钠与水反应产生的气体是氢气呢
[生]把生成的气体用小试管收集起来，靠近酒精灯点燃，进行验证。
[师]收集有氢气的试管靠近酒精灯时，有以下两种操作，应选用哪种 为什么
[投影]氢气的检验
[生]应该用第(2)种，因为氢气密度比空气小得多；若用(1)法，很容易使试管中的氢气逸散到空气中，而不能得出正确的结论。‘
[师]很正确。做此实验时，收集氢气的试管中应预先装满水且不能留有气泡，当集满氢气的试管从水中往上提时，注意不要使管口露出水面，否则会使空气混入试管中，使收集到的氢气不纯，点燃时易发生爆炸。
为了收集氢气方便，请大家在水槽中做此实验。
收集H2时，除了可用课本上介绍的方法外，还可用以下方法，请大家自己选择。
[投影]把一支装满水的小试管倒放入水中，注意试管底部不能有气泡，将小试管慢慢提起至试管口位于液面下O.5 cm～1 cm处(注意不要使试管口露出水面)，用镊子夹住一小块绿豆大的钠，迅速使钠进入到倒放在水里的试管口中，收集反应产生的氢气。
[学生活动，教师巡视指导]
[师]以上实验大家完成的很好，而且用第二种方法的同学完成实验的速度较快。
现在，请大家按课本上的一、4步骤做钠与氧气反应的实验。
[板书]2.Na与O2的反应
[学生活动，教师巡视]
[问]大家得到的Na2O2从外观上看是否都是黄色 请相邻的小组互相参考、对照。
[生]不都是黄色，有的发黑，且试管内壁发黑，这是为什么呢
[师]发黑的原因是由于操作时未去掉钠块表面的氧化物所致，若钠块表面的煤油未吸干的话。因煤油的不充分燃烧，生成炭黑，从而使黑色更重。
下面，请大家用刚刚得到的Na2O2或直接取Na2O2做Na2O2与水反应的实验，并用带火星的木条和酚酞试液检验生成物。
[学生操作。教师板书]
[板书]二、Na2O2的性质
1.Na2O2与水的反应
[师]请一位同学描述出自己实验时所观察到的现象。
[生] Na2O2遇水剧烈反应，生成的气体能使带火星的木条复燃．向反应后的溶液中滴人酚酞时。溶液先变红，后褪色。
[师]这些现象反映了Na2O2的什么性质呢
[生]反映了Na2O2可与水反应生成O2和NaOH，且Na2O2具有漂白性。
[师]很正确!请大家用下面的方法做Na2O2与CO2反应的实验。
[板书]2.Na2O2与CO2的反应
[投影]“吹气生火”
1.把少量Na2O2粉末平铺在一薄层脱脂棉上。用玻璃棒轻压使Na2O2进入脱脂棉中。
2.用镊子将带有Na2O2的脱脂棉轻轻卷好，放入蒸发皿中。
3.用细长玻璃管向脱脂棉缓缓吹气。
[学生操作，教师巡视指导]
[师]能解释棉花燃烧的原因吗
[生] CO2与Na2O2反应产生O2，并放出大量的热，温度达到棉花的着火点，且有O2助燃，故棉花剧烈燃烧。
[师]大家回答得很到位!
[过渡]现在，我们来比较钠的另外两种化合物——Na2CO3和NaHCO3的性质。
[板书]三、Na2CO3与NaHCO3。
[师]首先，让我们来比较它们的热稳定性。
[板书]l、热稳定性
[师]请同学们按P172图14连接好仪器。每组左边的同学在大试管里装上NaHCO3，右边的同学在大试管里装上Na2CO3，然后同时给试管里的固体加热，并比较两者现象有何不同
注意，实验完毕时，应先将导管从液体中移出，再熄灭酒精灯，以防液体倒吸。
[学生活动，教师巡视指导]
[问]给NaHCO3和Na2CO3固体加热时．现象有何不同
[生] NaHCO3加热可生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，而Na2CO3加热则无此现象。
[师]因此，我们常用加热的方法来鉴别Na2CO3和NaHCO3固体。
[问]做本实验时，是否有同学观察到其他现象
[生]甲：加热NaHCO3时，我们先看到石灰水变浑，后又变清，这是为什么呢
乙：加热Na2CO3时，我们看到导管口也有少量的气泡冒出，那会是什么呢
[问]有同学能回答以上问题吗
[生]甲所述现象是由于CO2过量之故，即CO2一开始与石灰水反应得到CaCO3而使溶液变浑，继续通入CO2，CaCO3会与CO2在水中反应变成可溶性的Ca(HCO3)2，从而使浑浊现象消失。
乙所看到的气泡并不是Na2CO3分解生成的，而是装置中的空气因受热体积膨胀所致。
[师]回答得很好，这也告诉我们在做实验时，除了要仔细观察实验现象外，还要认真分析产生各种现象的原因。只有这样，才能使知识得以巩固，并提高我们灵活运用知识的能力。
[过渡]下面，我们来比较一下Na2CO3和NaHCO3与酸的反应
[板书]2.与酸反应
[师]下面是大家的预习实验报告中的两种设计方案，请大家比较。
[学生思考]
[问]上述两种方案哪一种能更好地反映Na2CO3、NaHCO3与稀盐酸反应的情况 为什么
[生]方案l：因为方案1既能证明Na2CO3、NaHCO3与稀盐酸反应产生CO2气体，还能很明显地看出NaHCO3、Na2CO3与盐酸反应的速率差异。
方案2：在观察石灰水变浑浊的现象时，很直接，但在反映两者反应的速率差异时，不明显。
[师]既然这样，我们就“择优录取”。请大家用方案1来做Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的实验。
[学生活动，教师巡视指导]
[过渡] Na2CO3、NaHCO3固体我们用加热的方法鉴别，那么，它们的溶液我们又该怎样鉴别呢
[生]用CaCl2或BaCl2作试剂。
[师]实践是检验真理的唯一标准，请大家用BaCl2作试剂分别与Na2CO3、NaHCO3溶液反应，看现象有何不同
[学生活动，教师板书]
1． Na2CO3、NaHCO3溶液的鉴别
[问]用BaCl2能把Na2CO3、NaHCO3溶液鉴别开吗 为什么
[生]能!因为BaCl2与Na2CO3溶液反应可产生白色沉淀，而与NaHCO3溶液混合却无此现象。
[师]正确!上述鉴别Na2CO3与NaHCO3溶液的方法，实际上就是CO32-与HCO3-的鉴别方法。
[问]若我们要鉴别K+和Na+，应用什么方法呢
[生]焰色反应。
[师]很正确，对于碱金属来讲，由于它们形成的盐基本上都是溶于水的，故很难用溶液之间的相互反应来鉴别它们的离子，但用焰色反应却可达到目的。
[板书]四、焰色反应
[问]做焰色反应的实验时，铂丝应怎样使用
[生]铂丝应用盐酸洗涤后在火焰上灼烧，直至无色为止。
[问]观察钾元素焰色反应现象时，应怎样观察 为什么
[生]应透过蓝色钴玻璃观察，以防其他离子的干扰。
[师]回答得很好!其实，不仅碱金属和它们的化合物都能呈现焰色反应，钙、锶、钡、铜等金属也能呈现焰色反应。
下面，就请大家用Na2CO3、KCl、CuSO4的固体及溶液分别做焰色反应的实验，并比较它们的不同。
注意，用固体做实验时，可用铂丝蘸一些蒸馏水后再蘸一些盐的粉末，然后进行灼烧。
[学生实验，教师巡视指导]
[问]用盐的固体或溶液做焰色反应的实验时，何者现象更明显
[生]用固体更明显。
[师]这是因为溶液中金属离子的浓度较小，容易使呈现的颜色很快消失而不易观察的缘故，因此，做好焰色反应的关键是：铂丝要洗净，避免其他离子的干扰；待测溶液的浓度不能太小。另外，酒精灯芯不能被污染。
[问题探究]
1.取一支试管，加入15 mL蒸馏水，再加入5 mL苯(ρ=O.87 g/cm3)，静置，取黄豆粒大的金属钠(ρ=O.97 g/cm3)，轻轻放入这支装有水和苯的试管中，试推测能观察到的实验现象是＿＿＿。
[学生活动]讨论、思考、分析并回答：钠块将落在苯和蒸馏水的界面上，钠与水接触产生气体，使钠上浮，当附着在钠表面的氢气逸出后，钠块又下沉到水和苯的界面上，又发生反应，重复发生上述现象直至钠块反应耗尽，逐渐消失。
2.在实验室里，有一瓶浸在煤油里的钠块，要取用金属钠进行上述实验，取用的操作方法是＿＿＿。
[学生活动]分析后回答：用镊子取出钠块，用滤纸擦净表面的煤油，在玻片上用小刀切去表面上的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶的煤油里。
[本节小结]本节课我们亲自验证了在前边所学的有关钠及其化合物的性质，通过实验既增强了动手能力，又巩固了所学知识，还体会了运用比较的方法进行学习的好处，希望大家在今后的学习中加以运用。
[作业]书写实验报告，思考问题和讨论。
板书设计
实验三碱金属及其化合物的性质
一、Na的性质
1.Na与H2O的反应
2.Na与O2的反应
二、Na2O2的性质
1.Na2O2与水的反应
2.Na2O2与CO2的反应
三、Na2CO3与NaHCO3
1.热稳定性
2.与酸的反应
3.Na2CO3、NaHCO3溶液的鉴别
四、焰色反应
教学说明
本节课涉及的实验基本操作并不难，多为学生初中做过的(如排水集气法、加热NaHCO3的实验装置等)或熟悉的，因此，实验的重点应放在对实验现象的思考和分析上，以提高学生的思维能力。由于本节实验课所涉及物质的性质，对学生来讲并不陌生，故可在此基础上要求学生设计一些简单的实验，并能对此作出评价(如Na2CO3、NaHCO3与酸的反应，以提高学生灵活运用知识的能力，同时提高学生的实验能力。
问题和讨论
1.在做钠与水反应的实验时，试管中为什么不能有气体 把试管往上提起时，如果试管口露出水面会有什么情况发生
答案：试管中混入气体，当点燃氢气时，会发生爆炸；把试管往上提起时，如果试管口露出水面，会使空气混入试管中，使收集到的氢气不纯。
2.在NaHCO3加热分解的实验完成时，为什么要先将导管移出烧杯，然后再熄灭酒精灯
答案：在完成加热碳酸氢钠实验时，如果先熄灭酒精灯，再移去装有石灰水的烧杯，会使烧杯内的冷水倒流而使试管炸裂。
3.做好焰色反应实验的关键是什么
答案：做好焰色反应的关键是：若用铂丝作试样灼烧的载体，铂丝要洗净，避免其他离子的干扰；若用酒精灯的火焰灼烧被检试样，酒精灯芯不被污染，待测溶液的浓度不能太小。
[补充问题与讨论]
4.怎样鉴定Na2CO3中混有NaHCO3如何除去
答案：取少许固体在试管中加热，若有能使石灰水变浑浊的气体生成，即可证明Na2CO3中混有NaHCO3若一直加热到不再有气体放出，则可把NaHCO3除净。
5.怎样鉴定NaHCO3溶液中混有Na2CO3？如何除去
答案：取少许溶液加BaCl2(或CaCl2)溶液，若有白色沉淀生成，证明有Na2CO3，可向混有Na2CO3的溶液中通入过量CO2，即可把Na2CO3除去。复习课
教学目标
1.使学生能运用原子结构的初步知识来了解元素的性质。
2.巩固钠及其重要化合物的性质。
3.提高学生综合运用知识的能力。
教学重点
1.根据原子结构分析元素性质。
2.钠及其化合物的性质。
教学难点
对所学知识的灵活运用
教学方法
启发、引导、归纳、练习等
课时安排
一课时
教学用具
投影仪
教学过程
[引入课题]在前几节里，我们学习了有关碱金属元素的知识，今天，我们就来对碱金属元素的有关知识，进行一下系统地复习。
[板书]第二章复习课
[师]首先，我们从元素的原子结构人手．来分析碱金属元素的性质。
[板书]一、碱金属元素的原子结构
[投影]
[师]以上是几种元素原子的结构示意图，请大家写出它们的元素符号，并说出何者是碱金属元素。
[生]A、D、E是碱金属元素．它们分别是锂、钠、钾。
[问]判断的依据是什么呢
[生]甲：根据它们的核电荷数判断
乙：根据它们的最外层电子数为1进行判断。
[师]很好。这说明解决同一个问题可以用不同的方法。根据最外层电子数判断时一定要
注意：氢元素原子的最外层虽然只有一个电子，但却不属于碱金属。
[师]请大家根据上述锂、钠、钾的原子结构示意图，总结出碱金属元素原子结构的相同点和不同点。
[学生总结，教师板书]
相同点：碱金属元素原子的最外层均只有一个电子。
不同点：碱金属元素随着核电荷数的增加，其电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大。
[讲解]元素的原子结构决定元素的性质。元素原子的最外层电子数越少，原子半径越大，
在化学反应中越易失电子，从而表现出较强的金属性。其单质在化学反应中易作还原剂，显示还原性。元素原子的最外层电子数越多，原子半径越小，在化学反应中越易得电子，并因此表现出较强的非金属性。其单质在化学反应中易作氧化剂，显示氧化性。
[师]请大家根据以上元素原子结构示意图回答以下问题：
[投影练习]1.由于碱金属元素原子的最外层电子数相等，都只有一个电子，因此，它们具有______(填“相似”或“不相似”)的化学性质。在化学反应中易______电子，显示______价,表现出较强的______性。又由于它们的电子层数不同,原子半径不同,导致了它们在化学反应中______电子的能力______ (填“相同”或“不同”)。
答案：相似 失 +l 还原 失 不同
2.碱金属元素的金属性从Li到Cs逐渐______。
答案：增强
[师]钠能否与非金属反应 请举例说明。并指出氧化剂、还原剂。
[生]甲：如钠可和氯气反应生成氯化钠，其中钠作还原剂，而氯气作氧化剂。
乙：钠可和氧气在常温或点燃的条件下发生反应生成氧化钠或过氧化钠，其中氧气作氧化剂，钠作还原剂。
[师]回答得很好!从碱金属元素的原子结构特点我们可知，碱金属元素性质活泼，其单质能和多种物质(如Cl2、O2等)发生化学反应形成化合物。因此，碱金属元素在自然界中均是以化合态存在的。
[过渡]在碱金属元素中我们是以钠为典型展开学习的，所以钠及其化合物的性质是本章
学习和掌握的重点，下面就来重温有关这部分知识的内容。
[板书]二、钠及其化合物的性质
[问]钠的常见化合物有哪些
[生]氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠、氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等。
[师]下面，我们以钠及其化合物为主干，来总结出它们相互之间的关系
[板书]
[引导学生归纳、总结。教师与学生一起完成钠与钠的化合物之间互相转化的网络图，并板书]
[师]请大家根据以上关系，做如下练习：
[投影练习]1.某银白色固体A放在空气中氧化成灰白色固体B，将A点燃后，其火焰呈黄色，生成淡黄色固体C。A、B、C均跟无色液体D反应，生成碱性物质E，其中A跟D反应时还生成可燃性气体F，C跟D反应则生成另一种气体G；F和G混合后遇火可剧烈反应而发生爆炸，并生成D。据此判断，A～G的化学式。
A______，B______，C______，D______，E______，F______，G______
写出有关反应的化学方程式：
①______，②______，③______，④______，⑤______，⑥______。
[学生活动，教师巡视，并请一位同学把结果写于黑板上]
[教师讲评]在做有关物质性质的推断题时，首先要找出题中的特征信息，并以此为出发点进行分析。如本题中：A为银白色，燃烧火焰为黄色，并生成淡黄色固体，据此可初步推断出A为钠，B为氧化钠，C为过氧化钠，然后再把初步的结果代人题中进行验证，若吻合题意，则说明起初的推断是正确的。 ‘
答案：A：Na B：Na2O C：Na2O2 D：H2O E：NaOH F：H2 G：O2
[师]请大家根据所学知识，再做以下练习：
[投影练习]2.在空气中因氧化而变质的是……………………-……………………… ( )
A．NaOH B．Na2CO3
C．K D．Li2O
3.下列反应的离子方程式正确的是……………………………………………………( )
4.向饱和Na2C03溶液中通人过量CO2时，溶液中会有晶体析出，该晶体是______，析
出晶体的原因是______。
[学生思考,井回答]
[问]练习2应选哪项 为什么
[生]应选C项，因为钾可和空气中的氧气发生化学反应生成钾的化台物，钾的化合价由O价升高到+l价而被氧化。
[问]其他选项为何不选
[生]A项氢氧化钠要吸收空气中的二氧化碳而变质生成碳酸钠；B项碳酸钠可吸收空气
中的水分而成为碳酸钠晶体，但它们均不是氧化还原反应；D项氧化锂在空气中稳定。
[师]很正确。平常我们在做选择题的练习时，不但要选出正确的答案，还要清楚为什么剩下的选项不能选。
请大家回答练习3，并说出选与不选的理由。
[生]练习3的正确选项为C项。它符合离子方程式的书写规则和要求。
A项错误是由于原子数及电荷不守恒。
B项错误是因为碳酸钙是难溶物，应用化学式表示。
D项错误是因为反应不符合客观事实，即钠不能从硫酸铜溶液中置换出铜。
[师]很好。请大家一块说出练习4的答案。
[生]析出的晶体是碳酸氢钠，原因是在相同条件下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，而且生成的NaHCO3的质量大于Na2CO3的质量。
[师]回答正确。
[问题探究]某种混合气体，可能古有N2、HCI和CO。把混合气体依次通过足量NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积都没有变化。再通过足量的Na2O2固体,气体体积减小。最后通过灼热的铜网,经充分反应后气体体积又减小，但还有剩余气体。请判断混合气体的组成。
[学生活动]分组讨论，得到四种基本意见：(一)一定没有N2；CO和HCl中至少有一种；
(二)N2、HCI和CO都没有；
(三)一定有N2；CO和HCl至少有一种；
(四)一定有N2和HCl；没有CO
[师](启发)混合气体通过NaHCO3和CuO时，体积无变化，并不能说明其中含什么，因
为
气体体积无变化。当混合气体通过Na2O2固体时体积减小,表明有CO2；又通过铜网后体积减少，表明有O2，而最后还有气体剩余,那只能是N2，由此可见，大家刚才的意见中哪一种合理。
[生]第三种,即一定有N2；CO和HCl至少有一种。
[本节小结]本节课我们以钠及其化合物的知识为主线复习了本章的重要内容，通过复习，大家要注意增强各知识之间的综合及相互联系。
[作业]P41复习题
板书设计
第二章复习课
一、碱金属元素的原子结构
相同点：碱金属元素原子的最外层均只有一个电子。
不同点：碱金属元素随着核电荷数的增加,其电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大。
二、钠及其化合物的性质
教学说明
本节课从学生分析原子结构的特点入手，让学生自己总结出原子结构的特点与元素化学
性质的关系。在复习钠及其化合物的知识时，通过师生的双边活动，使本章所学知识形成网
络，并结合一定的练习进行巩固。这样，可把能力培养融于对知识的分析、综合、归纳与运用之中。目的是为了优化课堂教学结构，提高课堂教学效率。
参考练习
1.有4种钠的化合物W、X、Y、Z，根据以下反应式判断W、X、Y、Z的化学式。
W是______，X是______，Y是______，Z是______。
答案：NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
2.试管中装有煤油和水的混合物,静置后放人一小块碱金属，可观察到金属块在煤油和水的界面上下往复运动。下列说法不正确的是………………………………………………( )
A．此碱金属可能为钾或钠
B．反应一段时间煤油会燃烧
c．上下运动是由于该金属与水反应产生气体
D．如果是金属铷,则上下运动的幅度比钠大
答案：D
3.焰色反应是…………………………………………………………………………… ( )
A．离子的性质 B．单质的性质
C．元素的性质 D．化合物的性质
答案：C
4.由某碱金属及其氧化物组成的混合物4 g与水反应后蒸发溶液,最后得干燥固体5 g,则该碱金属元素是…………………………………………………………………………… ( )
A．Li B．Na
C．K D．Rb
答案：C
解析：若4 g全为碱金属．则
若4 g全为氧化物．则
因为相对原子质量在此范围内的只有K，所以选C。第一节 钠
从容说课
本节课从四个方面分别就钠的物理性质、化学性质、存在及用途作了论述说明，并安排了有关钠的性质的论证实验。其目的是使学生掌握钠的重要性质，认识钠是一种活泼金属，通过钠的有关性质实验，培养学生观察问题和分析问题的能力。本节课的重点是钠的化学性质，难点是如何引导学生正确观察实验现象，并分析这些现象的本质，对钠的性质作出正确的判断。
本节课采用边实验、边观察、边讨论的教学法施教，有利于丰富学生的感性认识，激活思维，调动学生的学习积极性，使他们主动地参与教学过程，从而全面提高学生的素质。
另外，在教学中，为了避免学生“做实验看热闹”的倾向，教师要及时创设问题情境，帮助学生从错综复杂的现象中有选择地观察和进行认真思考，同时利用一些富有启发性的问题，活跃学生思维．增强学生分析问题、总结问题的能力。
教学目标
1.使学生认识钠是一种很活泼的金属，了解钠的物理性质，掌握钠的化学性质．
2.培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。
教学重点
钠的性质
教学难点
对实验现象的观察和分析
教学方法
实验、探究、讨论
课时安排
一课时
教学用具
投影仪
钠、玻璃钠柱、玻璃片、小刀、镊子、滤纸、盛有水的小烧杯、盛有稀CuSO4溶液的小烧杯、酒精灯、铁架台、干燥管、试管、酚酞试液。
教学过程
[引入新课]金属投入水中，是否一定会沉到水底 有没有像泥一样软的金属 俗话说“水
火不相容”，水一定能够灭火吗 等我们学了第二章的知识．可能会得出一个与大家现在的回
答相反的结论。
[板书]第二章碱金属
[师]在人类已发现的一百多种元素中．有一类原子最外层电子数都为1的活泼金属，由于它们氧化物的水化物都是可溶于水的强碱，因此，将它们统称为碱金属。碱金属包括哪些元素呢 请大家看书P28内容后回答。
[学生阅读课本后回答，教师板书]
锂：Li钠：Na钾：K铷：Rb铯：Cs钫：Fr
[讲述]钫是一种放射性元素，在中学化学中一般不讨论。
[过渡]本节课我们就来认识碱金属中有代表性的金属——钠。
[板书]第一节钠
[师]提到钠，可能大家觉得并不陌生，因为我们天天吃的食盐主要成分就是NaCl，但氯化钠中的钠是钠的离子，与钠单质的性质截然不同。
[展示]用玻璃钠柱内钠的样品。
[师]下面请大家用镊子从桌上盛钠的试剂瓶中取出一小块钠，并用滤纸吸干表面的液体。(注意!不可用手接触)放在玻璃片上,用小刀切割，感觉一下钠的硬度如何 并仔细观察断面处的变化,并把现象记录下来。
[学生操作并记录]
[过渡]我们知道，铁、铝、铜都是易导电、易导热的，钠也是金属，它能不能导电、导热呢 下面我们用实验来验证。
[演示]Na的导电、导热性实验(具体做法参考备课资料)。
[师]请大家根据实验现象，总结钠的物理性质。
[学生回答．教师板书]
一、钠的性质
1.钠的物理性质：银白色、有金属光泽是电和热的良导体,质软。
[问]为什么在密封的玻璃管内的钠能保持光亮的银白色，而我们刚才切割的钠却不能呢
[学生思考后回答]玻璃管内的钠是与空气隔绝的，而刚才切割的金属钠却与空气充分接
触，说明钠与空气中的物质发生了化学反应，以致变暗。
[师]很好。事实上，是由于空气中的氧气在常温下与钠反应生成了氧化钠．从而使金属钠失去光泽。纯净的氧化钠是一种白色粉末。
[过渡]下面，我们改变钠与氧气反应的条件，观察现象是否和刚才一样。
[演示]在球形干燥管中，放入一小块钠加热。
[师]请大家注意观察钠着火时火焰的颜色和生成物的颜色、状态，并把现象记录下来。
[生]钠在空气中燃烧时，发出黄色火焰。在烧杯壁上有淡黄色的固体出现。
[讲解]烧杯壁上出现的淡黄色固体物质是过氧化钠，它是一种不同于氧化钠的新物质。
这说明，钠与氧气的反应条件不同，得到的产物也不相同。
[板书]2.钠的化学性质
[师]在Na2O2 中O元素显-1价，请同学们判断以上两个反应是否是氧化还原反应 如
果是请标出电子转移情况，指出氧化剂、还原剂。
[指定学生板演] ‘
两反应中还原剂都是钠，氧化剂都是氧气。
[师]钠除了可与O2反应外．根据大家初中学过的知识，还可与什么非金属反应
[生]氯气。
[板书](2)与C12反应：
[讲述]另外，钠还可与硫单质反应，甚至发生爆炸，生成硫化钠。
[板书](3)与硫反应：
[过渡]下面我们再来做一个有关钠的实验，请同学注意观察实验现象，并思考这些现象
说明了什么问题。
[演示]在盛水的小烧杯中滴几滴酚酞，取一小块钠，用滤纸吸干表面液体，用小刀切去表面氧化膜，投入小烧杯中，盖上表面皿。
[演示后学生讨论现象，教师板书]
(4)与H2O反应：
[学生讨论后回答]
①钠熔成一个闪亮的小球，浮在水面上——说明钠的熔点低，比水轻。
[教师在钠的物理性质中补充板书]
熔点低、密度比水小。
②小球四处游动，并发出嘶嘶响声——说明有气体放出，推动小球四处游动，且反应剧烈。
③小球逐渐变小，最后消失，溶液变红色——说明生成了NaOH。
[师]那么钠与水反应生成的气体是什么呢 下面我们再做一个实验。
[演示]课本P29 [实验2—4]
[学生描述现象并得出结论]有爆鸣声，说明生成了H2
[师]请大家写出Na与H2O反应的化学方程式。
[展示]保存在煤油中的钠。
[问]盛钠的试剂瓶中的液体是否为水 为什么
[生]不是，因为钠与水要发生化学反应。可它是什么呢
[师]它是煤油。这是由于钠的密度比煤油的大，钠沉在煤油下面，将钠与氧气和水隔绝。
[师]请同学们讨论以下问题：
[投影显示]
1.钠着火时，能否用水扑灭
2.能否用手直接取用钠 为什么
3.钠与盐酸反应和钠与水反应何者更剧烈
4.钠能不能从CuSO4溶液中置换出Cu
[学生活动]分组讨论，汇总讨论结果：
1.钠着火时，不能用水扑灭，因为Na与H20反应生成易燃的H2，会增强火势。
2.不能用手直接取钠。因为手上有汗液，钠与H20反应生成强碱NaOH会把手灼伤。
3.钠与HCl反应比与H20反应剧烈，因为Na与H20反应的实质是钠与H20电离出的H+反应。盐酸溶液中溶质电离出的H+浓度远大于水电离出的H+浓度。
4.钠不能置换出CuS04溶液中的Cu，因为Na与H20反应生成的NaOH可以与CuS04反应。
[师]钠投入CuS04溶液中可能会出现什么现象呢
[生]钠熔成小球，四处游动，发出嘶嘶响声，同时溶液中生成蓝色沉淀。
[师]实践是检验真理的唯一标准，请大家亲自用桌上的CuS04溶液和钠做一下实验。
[学生操作，教师巡视]
[过渡]物质的性质决定其存在形式和用途，那么钠怎样存在于自然界中 又有哪些用途
呢 请大家阅读教材P30内容。
[学生阅读课本]
[板书]二、钠的存在及用途
1.钠的存在
[问]自然界里的元素有几种存在形态 怎样判断
[生]自然界里的元素有两种存在形态：游离态和化合态。以单质形态存在，为游离态；以
化合物形态存在，为化合态。
[问]钠以什么形态存在于自然界 其存在形态与它的性质有关吗
[生]钠的化学性质很活泼，所以它在自然界里不能以游离态存在，只能以化合态存在。
[问]钠主要存在于哪些物质中
[生]主要存在于氯化钠中。另外，也以硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠等形式存在。
[师]请同学们总结出钠的用途。
[板书]2．钠的用途
[学生总结回答。教师板书]
(1)制过氧化物
(2)钠、钾合金用作原子反应堆的导热剂
(3)制取钛、锆、铌、钽等金属
(4)制高压钠灯
[小结]我们这节课主要学习了钠的基本性质和主要用途，想了解更多有关钠的知识，大家课余时间可上网或到阅览室查阅资料。
[布置作业]
1.写出Na与水反应、Na与CuS04溶液反应的离子方程式。
2.课本P31一、二、三、四。
板书设计
第二章碱金属
锂：Li钠：Na钾：K铷：Rb铯：Cs钫：Fr
第一节钠
一、钠的性质
1.钠的物理性质
银白色、有金属光泽的固体，是热和电的良导体、质软、密度小、熔点低。
2.化学性质
二、钠的存在及用途
1.钠的存在
2.钠的用途
(1) 制过氧化物；
(2) 钠、钾合金用作原子反应堆的导热剂；
(3)制取钛、锫、铌、钽等金属；
(4)制高压钠灯。
教学说明
本节课是以实验(学生实验、演示实验)为中心组织的教学活动。目的是让学生从实验中
得到感性知识，并通过分析、推理、判断和归纳的思维过程，掌握钠的性质，同时运用启发和探究的方法，使学生的智力和能力得到发展和提高。
参考练习
1.钠着火时，能采用的灭火物质是…………………………………………………( )
A．水 B．沙子 C．煤油 D．湿布
答案：B
2.将一小块钠投入下列物质的溶液中，既能放出气体，又有沉淀析出的是………( )
答案：BC
3.将一小块钠投入到NH4Cl溶液中，产生的气体是………………………·……-·( )
答案：D
4.钠应用在电光源上。可制出高压钠灯是因为……………………………………( )
A.钠是活泼金属 B.钠燃烧时产生黄色火焰
C.钠发出的黄色光射程远，透雾力强 D.钠是电的良导体
答案：C
备课资料
一、首次制出金属钠的戴维
钠是地壳中含量最多的十种元素之一，居第六位。它的化合物如食盐、纯碱等早已为人类所利用。但是由于钠的化学性质活泼，人们长期未能从其化合物中把钠的单质提取出来，迟至十九世纪初，在伏特发明电池以后，才借助电流的作用，获得了单质钠。
1807年，英国化学家戴维在电解苛性钾时首次获得钾的单质。几天后，他又用电解的方法从苛性钠中获得了钠。但是，当时并没有人相信它们是金属，因为它们的密度比水还小。戴维却从它们的光泽、延展性、导电性及其他性质确定它们是金属。又过了几年，经过其他科学家的验证。这两种金属才被确认为是两种新发现的元素的单质。
戴维(1778～1829)的一生比较短暂，最后的几年还不断地被疾病折磨。这位伟大的科学
家仅仅活了51岁，他的生命虽然短暂，但却在化学领域作出了大的贡献，正如他自己说：“没有虚度此生。”他分离出了碱金属钾和钠，碱土金属钙、镁、锶、钡，用钾从硼酸中分离出硼，是当时发现元素最多的化学家。戴维不屈不挠地攻克科学堡垒，为化学的发展做出了不可磨灭的功绩。他的刻苦钻研精神，值得我们学习。
二、钠是人体必需的元素之一
钠是人体必需的十一种常量元素(氧、碳、氢、磷、氮、硫、氯、钾、钙、钠、镁)之一。有趣的是，人血液中溶解的最多的金属元素钠、钾、钙与海水中的相对含量几乎是相同的，而十一种常量元素基本上也是地壳中含量较多的元素。可见，人类生活在地球上，体内也保留着这个星球的“痕迹”。
人体中80％的钠分布在细胞外液中，其余的主要在骨骼中，钾主要分布在细胞液中，以及贮藏在肌肉和红细胞中。钠和钾在保持组织细胞与血液之间的电荷和化学平衡方面起着重要的作用。
人体所需的钠主要来自食盐。早在李时珍的《本草纲目》中就对食盐的功效作了精辟的论述，说它有解毒凉血、润燥、定疼止痒等效果。但钠和钾摄入量过多也不行。摄入过多的食盐，会引起肾功能不良和高血压等疾病。有人估计，如果每天食盐摄入量多于20 g，高血压发病率将明显增加。考虑到我国人民的饮食习惯食盐量偏高和高血压患病率上升这一事实，我国医学界人士建议：南方人每人每日的食盐量不要超过7 g，北方人每人每日的食盐量不要超过10 g。世界卫生组织提出，一般人每日食盐量应在5 g 以下。
三、实验参考
钠的导电性、导热性实验设计：用两支口径不同、长短适度的试管，先在口径较大的试管中．注入1 mL煤油，取一小块钠，除去氧化膜，放入盛煤油的试管中，在试管底部缓缓加热，等钠熔化后．沿试管内壁对称地插入两条铜片，并与液态钠接触，然后再插入较小的试管，把钠挤压在两试管之间，形成薄层，钠的光泽、颜色就清楚地显现出来了，然后在两试管之间的缝隙中涂上石蜡，两条铜片向外弯曲，用来演示钠的传热和导电性。
综合能力训练
1.相同质量的钠、镁、铝与过量盐酸反应在相同情况下置换出H2的体积比是…( )
答案：A
2.一块表面已被氧化成Na2O的钠质量为10.8 g投入100 g水中，放出H2 O.2 g，则被氧化的钠的质量是……………………………… …………………… …( )
A. 4.6 g B. 6.2 g C. 7.8 g D. 9.2 g
答案：A
3.对钠离子的叙述正确的是…………………………………………………………( )
A. 与水反应放出H2 B. 具有强还原性
C. 要保存在煤油中 D. 比钠原子稳定
答案：D
4.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是…………………………………( )
A. 钠的熔点低 B. 钠的密度小
C. 钠的硬度小 D. 有强还原性
答案：C
5.1.15 g钠投入水中，要使每个Na+对应100个水分子，则需要加水的质量是…( )
A. 90.9 g B. 90 g C. 9.9 g D. 102 g
答案：A第二节钠的化合物
从容说课
本节教材在初中已介绍过氢氧化钠和氯化钠等的基础上,主要介绍过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。对于过氧化钠，重点介绍它与水的反应以及与二氧化碳的反应。同时，还简单介绍了过氧化钠的用途。对于碳酸钠和碳酸氢钠，重点介绍它们与盐酸的反应，以及它们的热稳定性。同时，通过对它们的热稳定性不同的介绍，使学生进一步了解碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法。
在教学中，充分利用演示实验，通过对实验现象的观察和分析，引导学生共同得出有关结论。对于碳酸钠和碳酸氢钠的教学，采用对比的方法，使学生在比较中学习，有利于他们对所学知识留下深刻的印象，有利于他们理解、记忆知识，也有利于他们掌握正确的学习方法。充分利用教材中的“讨论”及家庭小实验，引导学生运用所学知识解决一些简单的化学问题，提高学生对所学知识的应用能力。
教学目标
1.使学生了解钠的重要化合物的性质和用途。
2.通过碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验，使学生了解鉴别它们的方法。
3.通过氧化钠和过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的学习使学生掌握对比的学习方法。
教学重点
1.Na2O2的性质
2.碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法
教学难点
过氧化钠与二氧化碳的反应
教学方法
1.运用对比的方法学习氧化钠和过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质及有关知识
2.通过实验演示验证过氧化钠、碳酸钠及碳酸氢钠的重要性质
课时安排
一课时
教学用具
投影仪
小试管、大试管、小烧杯、脱脂棉、胶头滴管、酒精灯、火柴、彩色气球、铁架台、镊子、带导管的塞子(双孔和单孔)
Na2O2、NaHC03、Na2CO3固体、NaHC03、BaCl2溶液、稀盐酸、石灰水、水、酚酞试剂
教学过程
[导入]实验室钠着火时，用泡末灭火器可以灭火吗
[生]可以。
[师]错!这样不仅不会灭火，反而会烧得更旺，不信 我就用水和CO2来点火给大家看。
[演示实验2—6]用棉花包住约O.2 g Na2O2粉末，放在石棉网上，在棉花上滴加几滴水。
[学生活动]观察记录现象：棉花燃烧起来。
[补充演示]在一个盛有少量碳酸钠固体的小烧杯中加入稀盐酸，并用镊子夹取蘸有过氧
化钠粉末的脱脂棉伸入烧杯上部。
[学生活动]观察记录现象：脱脂棉剧烈燃烧。并惊讶：水和二氧化碳真能点火!
[师]棉花燃烧果真是水和二氧化碳将其点着的吗 不是，这一切都和钠的一种重要化合
物过氧化钠的性质有关，本节课我们就来学习几种钠的重要化合物。
[板书]第二节钠的化合物
[师]钠的化学性质活泼，其化合物的种类也多，用途也广。初中我们已学过氯化钠和氢氧化钠，本节课主要学习和讨论过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质。首先让我们来认识过氧化钠。
[板书]一、过氧化钠(Na2O2)
[实物展示]放在无色试剂瓶中的过氧化钠。
[学生活动]观察过氧化钠的颜色和状态：淡黄色的固体粉末。
[师]由刚才的实验我们可知，过氧化钠可与水和二氧化碳发生化学反应，那么它们反应后的生成物是什么呢
让我们通过实验来进行分析。
[演示实验2—5]把水滴入盛有Na2O2的试管中，用带火星的木条伸入导管口检验。
[问]过氧化钠与水剧烈反应生成气体．该气体能使带火星的木条复燃，这说明有什么生成
[学生活动]有氧气生成。
[问]反应得到的溶液是什么呢 让我们用酚酞溶液来检验一下。
[补充实验]在上述Na2O2和水反应的试管中，滴入酚酞，溶液变红。
[学生活动]生成了碱性物质——氢氧化钠。
[师]对!请大家写出该反应的化学方程式。
[学生活动]练习书写过氧化钠和水反应的化学方程式，并由一名学生板演于[板书]一的下面：
[师]过氧化钠与二氧化碳反应时也生成了氧气，从而支持了脱脂棉的燃烧。同时生成碳酸钠。
[学生活动]根据教师的解释和提示，练习书写过氧化钠与二氧化碳的化学方程式，由一名学生板演于过氧化钠与水反应的方程式之后。
[设疑]尽管过氧化钠与水、二氧化碳反应均生成了氧气，可我们并没有将其点燃，那么为什么脱脂棉就能燃烧起来呢
[学生活动]思考，讨论：脱脂棉燃烧需要两个条件，一是要有氧气，这在反应的产物中有氧气生成；二是要达到着火点，这需要较高的温度。实验时并没有进行点燃，那只能说明反应中放出大量的热。
[师]很好，下面让我们再做一个实验，请同学们仔细观察。
[补充演示实验]在盛有少量酚酞试液的试管中逐渐加入Na2O2粉末，振荡。
[学生活动]观察现象：有无色气体生成，溶液颜色先变红，后褪色。
[问]如何解释观察到的实验现象呢
[学生活动]思考、分析后回答：生成的无色气体那是氧气，酚酞试液变红说明生成了碱性的氢氧化钠，变红后又褪色，说明过氧化钠具有漂白性。
[师]确实如此。由于过氧化钠具有较强的氧化性，从而具有一定的漂白性，那么过氧化钠的漂白性有何用途呢
[生]在实际应用中．我们常用其来漂白织物、麦秆、羽毛等。
[问]过氧化钠还有什么重要用途 运用了什么原理
[生]过氧化钠还可以作为呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。因为人进行呼吸时，需要呼出二氧化碳、吸进氧气，而二氧化碳正好可以和过氧化钠反应生成氧气，以保证人进行正常呼吸。
[师](评价学生的回答)根据过氧化钠的性质，说出过氧化钠应该怎样保存 为什么
[生]因为过氧化钠既能和水反应，又能和二氧化碳反应，所以保存时应隔绝空气和水，即需要密闭保存。
[问题探究](主要由学生讨论分析得出)
[投影显示]问题1：在过氧化钠(Na2O2)中各元素的化合价是多少价
[学生活动]分组讨论，分析：根据化合价规律，钠元素由于其最外层电子只有1个，故其为+l价。而在化合物中，各元素化合价代数和应等于零，两个钠离子为+2价，故两个氧离子每一个应该为-l价。
[投影显示]问题2：过氧化钠与水以及过氧化钠与二氧化碳的反应是否属于氧化还原反应 如果是氧化还原反应的话，谁是氧化剂，谁是还原剂
[学生活动]分组讨论。分析：判断一个反应是否为氧化还原反应的依据是看该反应中是否有化合价的变化。在过氧化钠和水以及过氧化钠与二氧化碳的反应中，过氧化钠中的-l价的氧发生了变价，一部分降低为-2价，另一部分升高为O价。故这两个反应都属于氧化还原反应。且由于只有过氧化钠中-l价的氧变价，故在这两个反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。
[过渡]当我们用小刀切开钠之后，表面很快变暗，失去了金属光泽，这是因为钠和氧气生成了另一种钠的化合物——氧化钠。
[板书]二、氧化钠(Na2O)
[师]氧化钠是一种白色的固体．也能与水和二氧化碳反应，分别生成氢氧化钠和碳酸钠。
[学生活动]根据教师的提示书写氧化钠与水和二氧化碳的反应，并由一名同学将其板演于板书二的下边。
[师]请大家根据氧化钠和过氧化钠的性质，填写下表。
[投影显示] Na2O与Na2O2性质的比较
[上表画有“▲”者为所要填写内容，此表格也可视学生具体情况而直接向学生展示]
[讨论]Na、NaOH 、Na2O、Na2O2在空气中放置，最后产物分别是什么
[学生讨论后回答]最后均变成Na2CO3。
[师] Na2CO3往往含有结晶水，就是我们日常生活中常用的苏打，它还有个弟弟——小苏打，它们的性质既相似又不同，下面我们就学习它们的性质。
[板书]三、碳酸钠和碳酸氢钠(Na2CO3、NaHCO3)
[学生活动]观察所展示的碳酸钠和碳酸氢钠的颜色、状态，并通过自学教材了解二者的俗名、溶解性等物理性质。
[投影板书] Na2CO3和NaHCO3性质的比较
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
①化学式
②俗名
③色态
④溶解性
⑤与酸反应的现象及离子方程式
⑥与BaCIz反应的现象及离子方程式
⑦稳定性
⑧用途
[师]请大家完成表中的①②③④项内容。
[请一位同学上黑板填写]
[问]碳酸钠与碳酸钠晶体Na2CO3°10H2O是否为同一物质
[生]不是。
[讲解]碳酸钠和碳酸钠晶体是两种不同的纯净物。碳酸钠晶体在空气中易发生风化而变成粉末。
[问]根据初中所学知识回答，检验某一种物质是否含有碳酸根(CO32-)用什么试剂 根据什么现象判断
[生]回忆，并用口诀的形式回答：碳酸根，加盐酸，反应生成(二)氧化碳，将其通入石灰水，溶液浑浊有沉淀。
[师]如此看来，在碳酸钠中滴加稀盐酸，必定有气体生成。那么，在碳酸氢钠中滴加稀盐酸，现象又如何呢 是否会和碳酸钠与盐酸的反应一样呢 让我们通过实验来得出结论。
[演示实验2—7] Na2CO3与NaHCO3分别与稀盐酸的反应。
[师]根据实验现象完成表中内容⑤。 、
[学生回答，教师板书]
产生气体速度比NaHCO3慢 产生气体速度较快
[问]那么，滴加盐酸产生无色无味气体的物质中是否就一定含有碳酸根呢
[生]不一定，还可能含有碳酸氢根。
[问]怎样区别碳酸钠与碳酸氢钠呢
让我们来做一下碳酸钠、碳酸氢钠溶液分别与氯化钡溶液反应的实验。
[补充实验]在Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加BaCl2溶液。
[师]现在我们根据实验现象来完成表中内容⑥。
[学生回答，教师板书]
有白色沉淀生成 无现象
[讲解]碳酸盐的正盐除钠盐、钾盐、铵盐外，多数是不溶于水的，而碳酸盐中的酸式盐却都溶于水。因此，鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液时我们常用氯化钡或氯化钙做试剂来进行鉴别。
[过渡]碳酸钠与碳酸氢钠的另一个不同点是它们的热稳定性不同。请大家仔细观察以下实验。
[演示实验]用右图装置演示Na2CO3。与NaHCO3的分解。
[师]碳酸氢钠加热可发生分解反应，生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。而碳酸钠加热无明显现象，鉴别碳酸钠与碳酸氢钠固体时，我们常用此方法。
[与学生共同完成表中内容⑦]
[板书] 稳定 不稳定加热易分解
[讨论]如何鉴别碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠三种固体物质
[学生思考后回答]
方案1：取三种固体少许，分别滴加稀盐酸，无气体产生者为氯化钠，有气体产生且速度快者为NaHCO3嘎，另一种为Na2CO3。
方案2：取三种物质少许配成溶液，分别滴加氯化钡溶液，有沉淀者为Na2CO3；在剩下的两种溶液中分别滴加稀盐酸，有气体者为NaHCO3。
[师]在所有的检验方案中，应尽可能地从以下几个方面去考虑：首先操作要较简单，其次现象要明显，可操作性要强。
[设疑]根据碳酸钠与碳酸氢钠各自不同的性质，二者有什么用途呢
[学生活动]自学教材相关内容，并参看图2—10“Na2CO3和NaHCO3的主要用途”总结归纳二者的主要用途，并将其填入表中内容⑧处。
玻璃、制皂、造纸、纺织、发酵粉、药剂
[问题探究]
[投影显示]问题1：将碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸溶液和将盐酸溶液逐滴滴入碳酸钠溶液现象是否相同 为什么
[学生活动]讨论，分析：当把碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸时CO32-会和相当多的H+发生如下反应：CO32-+2H+=H2O+C02↑，从而很快就有气体生成；而把盐酸溶液逐滴加入到碳酸钠溶液中，此时H+浓度低，CO32-浓度高，首先发生的反应是CO32-+H+=HCO3-，因此开始没有气体生成，只有CO32-全部转化为HCO3-后．才会因为发生反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑而产生气体。鉴于此，尽管反应物相同，但由于其加入方式的不同将会有不同的现象。
[投影显示]问题2：在一定温度下饱和的Na2CO3溶液中通人CO2气体，有何现象发生 为什么
[学生活动]讨论，思考、分析：碳酸钠溶液中通入CO2气体会发生如下反应：
前边刚学过碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，当然指的是同温条件下。而且反应中还要用掉一部分水，所以生成的溶解度较低的NaHCO3就会从溶液中析出，因此发生的现象应是有晶体析出，也可以说成是沉淀。
[师](补充说明)实际上引起晶体析出除了上述两方面的原因外，还有一点那就是溶质的质量经过反应后还增多了，即每有106 g Na2CO3反应，将生成168 g NaHCO3。
[投影显示]问题3：Na2CO3和NaHCO3能否与NaOH反应 若能反应，写出离子方程式。
[学生活动]讨论、分析：Na2CO3是正盐，不能与碱反应；NaHCO3是酸式盐，可与碱反应生成正盐，即
离子方程式为
[本节小结]本节课我们介绍了过氧化钠、氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等钠的重要化合物的性质和用途。学习时应重点放在过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质的理解和掌握上。
[作业]P34一、二、三、四
板书设计
第二节钠的化合物
教学说明
本节课采取了实验、启发、探究式教学方法，旨在利用生动有趣的演示实验和精心设计的一系列问题引起学生的浓厚兴趣。启发学生自觉参与对知识的归纳与总结，并通过思维活动把从实验中得到的感性认识上升为理性认识。教学过程遵循由表及里的认知规律。层层设疑，让学生通过对比、讨论、析疑、释疑，来培养学生分析问题和解决问题的能力。
参考练习
1.下列物质置于空气中因发生非氧化还原反应而变质的是…………( )
A．钠 B．Na2O C．Na2O2 D．NaHCO3
解析：Na2O在空气中吸收H2O和CO2最后变为Na2C O3是非氧化还原反应，而NaHCO3在空气中放置不易变质。
答案：B
2.CO2和O2的混合气体多次通过装有Na2O2的干燥管后，体积减小到原来的4/5 (条件相同时测定)，则原混合气体中CO2和O2的体积比为……………………( )
A．4∶l B．3∶2 C．1∶1 D．2∶3
答案：D
3.估计下列溶液中质量分数最大的是……………………………( )
A. 4.6 g Na投入45.4 g水中 B. 6.2 g Na2O投入43.8 g水中
C. 7.8 g Na2O2投入42.2 g水中 D. 8 g NaOH投入42 g水中
解析：每组均产生8 g NaOH，而溶液质量的大小各不相同，A产生H：，C产生O2，从溶液中逸出使溶液质量减轻。所以C正确。 ，
答案：C
4.将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是………………………( )
A．生成白色沉淀 B．生成红褐色沉淀 C．有气泡产生 D．无变化
答案：BC
备课资料
一、关于(Na2O2与H20反应使棉花燃烧)实验的剖析
教材P32[实验2-6]难度较大，容易失误。
实验室存放的Na2O2，尽管密封保存，但表层早已变质，变为白色粉末。做本实验时应用药匙去掉这层白色物质，取其中的淡黄色固体Na2O2，这是关键的第一步。
“用棉花包住约0.2 g Na2O2粉末”。 Na2O2不要撒在整个棉花上，应尽量集中。上面不能用棉花包严，要露出一部分Na2O2，准备在此处滴水。
“在棉花上滴几滴水，观察发生的现象”。这几滴水至关重要，一是必须完全滴在Na2O2上，如不慎滴在棉花上，Na2O2与H20反应要放热，且产生O2能助燃，但潮湿的棉花也难以着火；二是滴水量必须适当(约4滴)。水滴少了，Na2O2不能完全反应，放出热量少，达不到棉花的着火点，不会有燃烧现象；水滴多了，则过多的水汽化要吸收热量，棉花同样不能燃烧。
在实验中，对上述每个环节都必须引起足够重视，缺一难以成功。
二、侯德榜和红三角牌纯碱
侯德榜出生在福建闽侯县一个农民家里。他青年时代就学于福州英华书院，后来考入上海闽皖铁路学堂。1911年考入北京清华学堂，毕业时他十门功课门门满分。1913年赴美留学，入麻省理工学院学习化工，后来在哥伦比亚大学研究院学习，1921年获博士学位。1922年应我国实业家范旭东先生邀请，回国任天津塘沽永利碱厂总工程师，领导解决纯碱的生产问题。
纯碱是以普通海盐为原料的。中国是一个产盐大国，然而当年纯碱却要从外国进口。刚满三十岁的侯德榜立志要改变这种落后局面，生产出中国自己的纯碱，为炎黄子孙争气。他出任总工程师后，吃住在厂里，带领技术人员和工人一次次摸索试验，解决技术上的一个个难题，终于制出了高质量的红三角牌纯碱。1926年，在美国举行的一次世界博览会上，红三角牌纯碱荣获金奖。
1937年，日本帝国主义侵略我国，永利碱厂内迁四川，但当时海盐供给中断，井盐价格高昂，工厂原来用的索尔维法已不适应实际情况。为摆脱困境，侯德榜于1938年至1942年，经上千次的试验，终于对氨碱法作出了重大改革：将合成氨工业与纯碱工业结合起来，把食盐的利用率由70％提高到96％，不但生产纯碱，而且还可以同时获得NH4Cl化肥，这就是著名的“侯氏制碱法”。
“侯氏制碱法”轰动了全世界，为此侯德榜于1943年被选为英国化工学会名誉会员。后来，美国化学工程师学会也先后授予他荣誉会员称号。
侯德榜的名字彪炳于世界科学史册。赫然出现在世界各国大学化学教科书上。然而，40年代已研究成功的侯氏制碱法却直到我国解放后才得以实现设厂投产。
三、侯德榜制碱法
(1)索尔维制碱法(氨碱法)
此法分3步：①制取饱和氨盐水 将食盐制成饱和食盐水，用石灰、纯碱除去钙、镁离子，得精制盐水，通人氨气，制成饱和氨盐水。
②碳酸氢钠的生成 碳酸氢钠是一种溶解度不大的细小晶体。当溶液Na+和HCO3-的浓度很大时，它们就会析出碳酸氢钠晶体：
总的化学方程式：
③纯碱的生成和氨的回收 将过滤得到的碳酸氢钠在200℃煅烧，生成碳酸钠，为循环利用氨，在滤去碳酸氢钠的母液中加入石灰乳和氯化铵反应，放出氨气，用于第①步。
索氏制碱法的优点是：原料食盐、石灰石价廉易得，产品纯度较高、副产品二氧化碳和氨气可循环使用、生产过程简单。缺点是只用食盐、石灰石成分的一半，食盐利用率只有70％，副产品氯化钙用途不大、较难处理。
(2)侯德榜制碱法(联碱法)
联合制碱法是制碱工业和合成氨工业联合生产的方法。联合制碱法可以充分利用合成氨工业的副产品二氧化碳。省去了石灰窑等设备，其生产原理与氨碱法相同，仅原料来源不同，它保留氨碱法的优点，避免它的缺点，特别是能合理利用氯化铵，使氯化铵中氯离子得到充分的利用，食盐的利用率可达95％以上，作法是在母液中加入氯化钠细小晶体，并在30～40℃时通入氨气和二氧化碳达到饱和，然后冷却到10℃以下，利用氯化铵和氯化钠溶解度的差异，使氯化铵结晶析出，母液循环使用。
综合能力训练
1.200℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量Na2O2充分反应，反应后固体质量增加了3.6 g，则原混合气体中CO2与H2O质量比为………………………… ( )
A．1∶l B．1∶4 C．11∶18 D．1∶2
答案：C
2.把a g Na2O和a1 g Na2O2分别加入等质量水中(水足量)，结果得到同浓度的溶液，则a和a1的关系正确的是……………………………………………………　　　( )
A．a=a1 B．a＞a1 C．a＜a1 D．无法判断
答案：C
3.在一定温度下，向饱和Na２C03溶液中加入1．06 g无水Na２C03，搅拌后静置，最终所得晶体质量是…………………………………………………………………　( 　 )
A．等于1.06 g B．大于1.06 g而小于2.86 g
C．等于2.86 g D．大于2.86 g
解析：１０６ g Na２C03形成晶体2.86 g(Na２C03·10H２O)由于原饱和溶液中水的量减少，导致又析出晶体，故大于2.86 g。
答案：D
4.将106 g Na２C03和84 g NaHC03都经充分强热后分别跟足量盐酸反应，下列叙述正确的是…………………………………………………………………　　　　　( )
A．消耗盐酸一样多
B．放出CO２一样多
C．NaHC03放出CO２多
D．NaHC03放出CＯ2的量是Na２C03的一半
答案：D ．
5.下列离子方程式正确的是……………………………………………( )
答案：A本章测评
(100分钟，100分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，本题包括20小题,共60分)
1．下列说法正确的是…………………………………………………………………( )
A．金属钠又叫苛性钠
B．钠原子有强还原性，钠离子有强氧化性
C．钠与硫酸铜溶液反应，能置换出铜，没有其他单质生成
D. 钠是一种很强的还原剂，可把钛、钽、铌、锆等金属从它们熔融的氯化物中还原出来
答案：D
2．下列关于金属钠的物理性质的叙述中，不正确的是……………………………( )
A．质软,可用刀切割 B. 熔点小于100 ℃
C．比煤油的密度还小 D．银白色的金属
答案：C
3．下列金属中密度最小 、熔点最高的是……………………………………………( )
A．钾 B．锂 C．钠 D．铯
答案：B
4．与水反应最剧烈的碱金属是………………………………………………………( )
A．锂 B．钠 C．钾 D．铷
答案：D
5．对钠离子的叙述正确的是…………………………………………………………( )
A．必须保存在煤油中 B．有弱氧化性
C．与水反应放出氢气 D．具有强还原性
答案：B
6．有一小块金属钠久置于空气中，有下列现象，这些现象的先后顺序是…………( )
①生成白色粉末 ②变暗 ③发生潮解变成液体 ④生成白色固体
A．①②③④ B．④③②①
C．②④③① D．②③④①
答案：C
7．下列物质中性质稳定、受热难分解的是…………………………………………( )
答案：B
8．下列关于过氧化钠叙述中．错误的是……………………………………………( ) A．能与H2O作用生成O2和NaOH
B. 是强氧化剂，可以漂白织物、羽毛等
C．在过氧化钠中，钠为+l价、氧为-2价
D．过氧化钠可用作潜水艇里氧气的来源
答案：C
9．将15．6 g Na2O2投入到84．4 g水中．所得溶液溶质的质量分数………………( ) A．15．6％ B．16％
C．16．5％ D．16．1％
答案：C
10．关于金属锂的叙述中，错误的是…………………………………………………( ) A．跟水反应时，比钠还剧烈
B. 它的原子半径比钠的原子半径小
C．它的阳离子的氧化性比钠离子的氧化性强
D．它可作还原剂
答案：A
11.下列物质必须隔绝空气和水蒸气密封保存的是………………………………( ) A．芒硝 B．小苏打
C．氯化钾 D．金属钠
答案：D
12.下列物质中．不能吸收空气中的C02的是………………………………… ( ) A．Na2O B．NaOH
C．NaHCO3 D. Na2CO3
答案：C
13.检查烧碱中是否混有纯碱的方法………………………………………………( ) A．加热看是否有气体生成
B．滴人盐酸看是否有气体生成
C．溶解后检查溶液的酸碱性
D．灼烧看火焰是否为黄色答
答案：B
14.钠在下列溶液中既产生气体又产生沉淀的是…………………………………( ) A．KCI B．(NH4)2SO4
C．FeCl3 D． BaCl2
答案：C
15.等质量Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸作用，符合下列情况的是……………( ) A．Na2CO3比NaHCO3速率快
B．反应速率一样快
C．NaHCO3比Na2CO3速率快
D．放出相同质量的CO2
答案：C
16.氧化钠与过氧化钠的共同之处是………………………………………………( ) A．都是淡黄色固体
B．都是碱性氧化物
C．都能与水作用生成碱
D．都能与二氧化碳作用生成盐和氧气
答案：C
17．可以用来判定NaHCO3粉末中混有Na2CO3的实验方法是…………………………( )
A．溶于水后．滴加澄清石灰水．有白色沉淀生成
B．滴加稀硫酸时有气泡产生
C．加热时有无色气体放出
D．溶于水后．滴加BaCl2稀溶液。有白色沉淀生成
答案：D
18.按Na、K、Rb、Cs四种金属顺序减弱或减小的性质是…………………………( )
A．还原性 B．密度
C．熔点 D. 原子半径
答案：C
19．钾的金属性比钠强，根本原因是………………………………………………… ( )
A．钾比钠与水反应更剧烈
B．加热时，钾比钠更易汽化
C．钾原子的电子层比钠原子多一层
D．钾的密度比钠小
答案：C
20.今有四种无色的溶液，已知它们是：NaCl、NaSO4、NaHCO3、Na2C03又有四种试剂：①AgNO3 ②BaCl2 ③H2SO4 ④盐酸。欲分别检验出四种无色溶液，正确选择的试剂是……………………………………………………………………………………………( )
A．①④ B．①③ C. ②④ D．②③
答案：C
二、填空题(本题包括5小题，共24分)
1．质量相同的钠和钾与足量水反应，产生氢气多的 _________ ；质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应,产生二氧化碳多的是_________。(用文字表示)
答案：钠 碳酸氢钠
2．碱金属原子核外的最外电子层上均有_________个电子。在化学反应中,碱金属的原
都_________电子，具有_________性。锂→钫六种金属之所以被称为碱金属是因为它们的氧
物的_________是可溶于水的碱。
答案：1 易失 还原 水化物
3．填写下列空白
物质名称 食盐(写主要成分) 烧碱 苏打 小苏打
化学式
主要用途(一种)
答案：
NaCI NaOH Na2C03 NaHC03
食用生理盐水 肥皂、造纸、纺织、印染等 制皂、造纸、制玻璃 发酵粉、治胃酸过多
4．称取一定质量的含不同杂质的纯碱溶于水后与适量盐酸反应，跟同质量不含杂质的纯碱相比(填多或少)
①若纯碱中含小苏打，则盐酸用量_________，产生气体的量_________。
②若纯碱中含碳酸钾，则盐酸用量_________，产生气体的量_________。
③若纯碱中含氧化钠，则盐酸用量_________，产生气体的量_________。
④若纯碱中含碳酸氢钙，则盐酸用量_________，产生气体的量_________。
答案：①少 多 ②少 少 ③多 少 ④少 多
5．钠和钾的合金可作为原子反应堆的导热剂,这与钠的_________有关，钠可以把钛、锆等金属从它们的熔融卤化物里还原出来，这与钠的_________有关。
答案：良好的导热性 强还原性
三、实验题(本题8分)
有一包白色粉末，由NaCl、Na2CO3和Na2SO4中的一种或几种混合而成，取白色粉末少许放人试管中，加适量蒸馏水溶解，做以下实验：
（1）加入BaCl2溶液出现白色沉淀，则白色粉末中，可能含有的物质是_________。
（2）继续向试管中加稀盐酸，沉淀不消失，且无其他现象，则白色粉末中，一定含有的物质是_________，一定不含有的物质是_________。
（3）通过上述实验，还无法确定的物质应是_________。
答案：(1)Na2SO4、Na2CO3 (2)Na2SO4 Na2CO3 (3)NaCl
四、计算题(本题8分)
取NaHCO3和Na2CO3的混合物10 g，加热到质量不再继续减少，剩下残渣为7．45 g。混合物中含NaHCO3的质量分数为_________％(取三位有效数字)。

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