揭秘苏打兄弟真面目-探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质区别 论文

揭秘“苏打兄弟”真——探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质区别摘要：本文通过四个实验活动，开展科学探究活动，加深学生对碳酸钠和碳酸氢钠性质的深入认知.在实验探究的过程中，发现问题，对实验进行改进，找出合理的优化方案，以更深入理解化学反应原理.通过数字化实验的引入，学生感受到了先进仪器的应用，使化学实验更加科学严谨与准确，学生的核心素养得到了很好的提升.关键字：碳酸钠碳酸氢钠盐酸数字化实验引言：为了更好地发展学生的化学学科核心素养，加深学生对碳酸盐和碳酸的酸式盐的理解，积极探寻多种鉴别方法，由简入繁，层层深入，从传统实验过渡到数字化化学实验.让学生的自主性在课堂中得到充分的发挥，思维得到创新，全面发展学生的学科素养.一、教材实验人教版«化学»九年级下册第十一单元«盐化肥»课题一«生活中常见的盐»，对碳酸钠和碳酸氢钠的性质实验，是通过他们的固体分别与盐酸反应产生的现象，从而定性的判断和区别两者。二、实验设计思路1.设计思路盐的性质是初中教学的重点也是难点。教材中只介绍他们固体都能与盐酸发生相同的反应，且实验现象异同不够明显，反应原理非常相似但又不同，作为一节初三复习课教学，本节课设计多种实验方法鉴别苏打和小苏打，从生活中的健康饮水“苏打水”引入，让学生探究盐溶液的酸碱度，然后继续改进教材实验，在实验探究中深入学习两种盐的性质，通过传统定量实验，激发学习兴趣，继而因传统实验的不足，继续引入数字化实验深入探究两种盐溶液与盐酸反应的本质。2.创新点（1）逐步引导学生，层层设置疑问，改进教材实验，通过注射器控制盐酸加入速度，并能通过气球大小变化直观地说明碳酸氢钠反应产生的气体多。（2）引入数字化实验，用定量数据和实测图像准确分析碳酸溶液钠与盐酸分步反应的微观本质。三、实验原理1.Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O2.Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl3.NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O四、实验器材碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、稀盐酸、苏打水饮料、烧杯、玻璃棒、pH试纸、标准比色卡、小试管、具支试管、注射器、气球、铁架台、改装医用输液瓶和输液管、pH传感器、磁力搅拌器、数据采集器。五、实验教学内容1.pH试纸测定等浓度的苏打水和苏打水溶液的pH值。2.改进教材实验进行等质量的苏打和小苏打粉末与足量稀盐酸的反应探究。3.进行含碳量相等的苏打和小苏打溶液分别与稀盐酸反应的对比探究4.用pH传感器检测滴定过程中pH随时间的动态变化，分析曲线规律，得出碳酸钠与盐酸分步反应的结论。六、实验教学过程本文主要通过四个实验设计完成对碳酸钠和碳酸氢钠的探究，实验探究由浅入深，由表及里，循序渐进，每个实验都是在前一个问题驱动下开展设计完成的。整个过程的设计思路是“创设情境-问题驱动-实验活动-知识迁移-提升素养”情境创设展示一瓶苏打水，现在我们倡导健康饮水，而市场上也是很流行喝这种碱性水。问题驱动1碱性程度如何？能喝吗？会不会有腐蚀性呢？它的成分是什么呢？顾名思义是苏打吗？接着学生回顾苏打和小苏打的相关知识展示饮料的成分表，原来不是苏打，而是小苏打碳酸氢钠。接下来我们进行实验探究。实验活动1测苏打水的pH和苏打的水溶液的pH得出结论：苏打水pH=8，弱碱性适合人体饮用。得出苏打的水溶液pH=10碱性过大对人体消化道有一定腐蚀性。教师分析：正因为酸碱度的不同，决定他们的变化规律和用途也不同。驱动问题2回忆教材实验，碳酸钠和碳酸氢钠固体与盐酸的反应，能否改进实验，控制反应速率又能明显观察到生成气体的多少？实验活动2改进实验-等质量碳酸钠和碳酸氢钠分别与稀盐酸的反应交流合作，设计方案，并进行实验①学生设想方案：试管口套气球---学生评价--粉末易粘在试管壁上，影响生成气体的量。②教师逐步引导学生设计合理的方案，既要能控制反应速率，又不能让固体从气球里出来。并展示具支试管和注射器。③学生实验：等质量的碳酸钠和碳酸氢钠粉末分别放入两支具支试管中，试管口套一个气球，通过具支管推入等量等浓度的稀盐酸。匀速推进，观察反应速率与气球胀大情况。问题驱动3-改变控制变量，把粉末换成等体积含碳量相等的溶液，再向其中逐滴加入稀盐酸，是否会出现相同的实验现象呢？实验活动3-教师和学生合作演示各取2m溶液于小试管中，滴入稀盐酸。实验现象：结果发现碳酸钠溶液中开始没有气泡产生，过一会有气泡，而碳酸氢钠的试管中立刻有气泡。问题驱动4-什么原因导致这种现象呢？（教室引导学生进行更加深入的学习）学生各种疑问？没有发生反应吗？还是发生了别的反应？实验活动4-用pH传感器测定等体积含碳量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液与盐酸反应过程中pH的变化。设计意图：运用多种表征方式分析化学变化，从宏观到微观的层面带领学生逐步认识化学反应的机理。实验结果与分析：教师根据反应原理逐步引导学生，分析曲线的变化规律以及相互联系，进而得出碳酸氢钠溶液与盐酸分步反应微观机理。拓展延伸展示压强传感器测压强变化曲线图，要求学生进行分析曲线规律，学以致用。七、结论分析与建议在以上四个实验探究中，本文从贴近生活的物质的性质引入，让学生感受生活离不开化学。教材实验和传统实验模式，在一定程度上