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。

　　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象和進行產物氫氣的驗證，但是此實驗混有煤油蒸汽，火焰有些發黃。

　　四、實驗原理/實驗設計思路

　　根據實驗改進、創新可以觀察到更明顯的實驗現象，通過現象得出鈉的主

　　要物理、化學性質，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，了解鈉的物理性質和保

　　存方法，掌握鈉的化學性質；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象。

　　（2）過程與方法：通過思考交流、實驗觀察、科學探究等，培養學生發現問題、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和勇于探索的科學精神；②根據教學目標和學生情況，確定從鈉的原子結構特征認識鈉的化學性質，尤其是鈉與水反應為本節課的教學重點，對實驗現象的觀察、分析，尤其是鈉與水反應的探究學習為本節課的教學難點。

　　六、實驗教學內容

　　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)傳統教材上的實驗方法：

　　把一塊金屬鈉放在坩堝上加熱，觀察現象。

　　(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較多，難于清洗。所以，此實驗關鍵在于如何展現燃燒時的現象及看到生成的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)實驗改進后優點：

　　①潔凈的玻璃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，能最佳的呈現實驗本身。

　　②此實驗裝置可看成是半敞開，相對于坩堝完全敞開式的實驗裝置，減少了產物的損失，最后生成的Na2O2比較多。

　　③化學實驗的過程中會產生許多的破損試管，收集變廢為寶，也是對學生的良好節約教育，只是從安全的角度，老師對破損的試管進行一定的處理，將不規則的破損端口截去。

　　3.實驗3-3：

　　(1)傳統教材上的實驗方法：

　　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象。

　　(3)實驗改進方法：見圖1

　　圖1

　　①檢查裝置的氣密性。

　　②向錐形瓶中加入煤油，放入金屬鈉，塞上橡膠塞。

　　③打開分液漏斗的活塞，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。

　　④觀察。

　　⑤檢驗產生的氣體。

　　⑥學生分組實驗。

　　(4)實驗改進后優缺點：

　　Ⅰ.優點：

　　①現象明顯，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象。

　　②容器封閉，安全可靠。采用錐形瓶，既避免了迸濺的發生，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。

　　Ⅱ.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，培養學生的實驗技能。在本實驗設計中，我努力做到通過實驗創新盡量讓學生觀察到更明顯的現象，從而使學生容易得出結論，更快的掌握鈉的性質。通過探究、小組實驗創造機會讓學生學會與人交往、與人合作、與人交流，培養學生的合作意識。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。