212碳酸钠和碳酸氢钠教学设计高一上学期化学人教版2

碳酸钠和碳酸氢钠教学设计【教材分析】本节课是依据《普通高中新课程标准实验教科书》人教版化学必修1第二章第一节《钠及其化合物》中“碳酸钠和碳酸氢钠”设计的一节课。在上一章中，教材安排了氧化还原反应理论的教学。将氧化还原反应理论安排在元素化合物知识前介绍，目的是让学生在学习元素化合物时，进一步熟悉理论，增强感性认识，从而加深对该理论的理解，最终达到能自觉运用理论指导元素化合物学习的效果。教材在本节以钠及其化合物的研究为载体，建构了金属及其化合物的研究模型，为学生后续学习铁及其化合物等奠定了基础。【学情分析】一是义务教育阶段介绍了铁等金属，学生初步接触了金属的研究方法，已经可以从金属活动性顺序入手思考金属具有的共性和个性特征；二是学生已经学习过氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等钠的化合物知识，以此展开，继续深入学习碳酸钠和碳酸氢钠的性质、构建钠的单质及化合物的转化关系会比较容易；三是借助于第一章所学习的知识，让学生运用物质的分类及离子反应、氧化还原反应等反应的分类，预测、分析并学习钠的化合物的性质，有助于学生学会从分类的视角认识丰富多彩的物质及其变化。【教学目标】了解碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，正确书写有关的化学方程式了解与纯碱有关的化学史，感受化学工业发展中技术进步的重要性，体会建设生态文明的意义。【教学重点和难点】重点：碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较难点：碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应现象不同的本质原因【教学过程】教师活动学生活动设计意图【引入】大屏幕上为大家展示的是一张邮票，我们看到这张邮票上有位名人，什么样的人可以印刷到邮票上呢？对，为社会、为国家、为全人民做出特殊贡献的人。这位就是我国近代著名的化学家——侯德榜。提到侯德榜就一定要讲讲“侯氏制碱法”。早在18世纪20年代，只有英国苏维尔一家公司在我国卖纯碱碳酸钠，因为只有一家，他们想涨价就涨价，最贵时一两黄金换一两纯碱。为了不受制于人，爱国实业家黄旭东邀请远在美国的侯德榜回国研发碳酸钠和碳酸氢钠的制备。“侯氏制碱法”应运而生，结束了我国食用碱靠进口的时代。名人的事迹要代代相传，名人的精神要发扬广大。对于高中生的我们，首先要知道碳酸钠和碳酸氢钠是什么，有什么性质。这就是我们这节课要学习的内容。【学生】爱国主义教育引起学生共鸣通过名人故事的讲解，拉近学生与新知识的距离，激发学生对新知识的兴趣，同时，也是渗透爱国主义情怀的一种手段。【讲解】研究物质的性质我们首先要研究物理性质。我们知道碳酸钠俗名苏打、纯碱，碳酸氢钠俗名小苏打。通过探究实验24完成下面关于物理性质的比较。【实验】在两支试管中，分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠（各约1g），观察二者的外观并进行描述。【讲解】1.很明显，碳酸氢钠比碳酸钠用手摸要细腻一些，这是它们外观上的区别，接下来，向以上两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；2.看来碳酸钠的溶解度要大一些。再请同学们触摸一下试管底部，有什么感觉？碳酸钠试管底部发热，说明碳酸钠溶解在水中是放出热量的，它比碳酸氢钠要热情一些。我们继续向试管中分别加入5ml水，用力振荡，观察现象。看来，碳酸钠虽然外观没有碳酸氢钠细腻，但是溶解度大，溶解时放热，显然要比碳酸氢钠更合群、更活泼一点。我们再向试管中各加入2滴酚酞溶液，测测它们的酸碱性强弱。【提问】5.碳酸钠和碳酸氢钠显碱性，能不能说它们都是碱？【讲解】不能，因为碱的定义是电离出的阴离子全是氢氧根。很明显，碳酸钠和碳酸氢钠电离出的不是氢氧根。所以，不能说碳酸钠和碳酸氢钠是碱，它只是具有碱性，属于盐类。【小结】简单总结一下碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质。碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打、纯碱小苏打颜色、状态白色粉末状固体白色细小粉末固体溶解度溶解性：Na2CO3大于NaHCO3热效应：碳酸钠溶于水放热碱性碱性：Na2CO3大于NaHCO3【学生】1.碳酸钠为白色粉末状固体，碳酸氢钠为白色细小粉末固体2.碳酸钠加水结块变成晶体，碳酸氢钠加水无明显变化。碳酸钠试管底部有些微热，碳酸氢钠试管底部没感觉。碳酸钠全部溶解，碳酸氢钠部分溶解。4.碳酸钠遇酚酞溶液颜色变红，碳酸氢钠遇酚酞颜色变粉红色，碳酸钠的碱性更强些。5.不能，它们是盐类。通过分组实验，教师引导学生观察、回答，吸引学生注意。让学生自主吸收新知识，同时培养学生观察、分析、总结的能力。【过渡】我们接着学习碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。首先，是和酸的反应。在前面，我们知道碳酸钠和碳酸氢钠显碱性，那么它们遇到盐酸时，各自会有什么样的反应？这里，老师设计了一个实验。【实验】1.在两只试管中分别加入3ml稀盐酸，将两个各装有等量的碳酸钠或碳酸氢钠粉末的小气球分别套在两只试管口。将气球内的碳酸钠或碳酸氢钠同时倒入试管中，具体会发生什么现象，我们来看实验视频。【讲解】从实验现象中，我们得出，相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠与相同浓度体积的盐酸反应，碳酸氢钠反应更剧烈，产生的CO2气体更多。为什么碳酸氢钠与盐酸反应更剧烈呢？我们来看具体的反应方程式。Na2CO3+2HClH2O+CO2+2NaClNaHCO3+HClH2O+CO2+NaCl1mol碳酸钠需要2mol盐酸，生成1mol二氧化碳；而1mol碳酸氢钠只需要1mol盐酸就能反应，生成1mol二氧化碳。所以在同等条件下，碳酸氢钠和盐酸更快，生成的二氧化碳更多。【实验】2.接下来我们再换另一种药品CaCl2溶液，看一下它们会怎样反应。【讲解】同学们猜一下这里的白色沉淀是什么？对啦，是碳酸钙。反应方程式是：Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaCl而碳酸氢钠和氯化钙不反应，也就没有反应方程式。【过渡】3.讲完了碳酸钠和碳酸氢钠与酸、盐的反应，我们接着学它们和碱的反应。在初中，我们就已经知道碳酸钠和氢氧化钠不反应，我们现在通过实验设计来看看碳酸氢钠是否也一样。同学们有没有什么想法？老师设计了一个实验。我们知道碳酸氢根与氯化钙溶液不反应，所以在加入氢氧化钠后，我们可以加入氯化钙溶液证明碳酸氢根是否存在。如果出现白色沉淀，则说明有碳酸根存在，也就说明碳酸氢钠和氢氧化钠反应；反之，如果没有反应现象，就说明不反应。【讲解】这里我们不做实验了，老师直接告诉大家，氢氧化钠和碳酸氢钠会反应，生成碳酸根，反应方程式为：NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O【过渡】4.最后，我们来学习碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性。同学们看到教材39页，实验25，然后告诉我，哪一个更稳定。【讲解】碳酸氢钠不稳定，受热分解，生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊，而碳酸钠受热没有明显现象。这个方法，是我们常用来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法，请同学们记下来。【拓展】【提问】1.为什么要把碳酸氢钠放在小试管，而碳酸钠放在大试管？反过来可不可以？碳酸氢钠热分解得到碳酸钠，那么可不可以由碳酸钠得到碳酸氢钠？如果可以，怎样得到？【讲解】还有一种方法，是通入过量二氧化碳。反应方程式是，Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3同学就要问啦，为什么碳酸氢钠要打沉淀符号,因为碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小，在碳酸钠溶液中以沉淀形式存在。【学生】1.都有大量气泡产生，气球体积都膨胀，但碳酸氢钠对应的气球膨胀得快且大。碳酸钠有白色沉淀析出，碳酸氢钠无明显现象；碳酸钙。3.测定PH值。（用PH试纸测定碳酸钠的PH，再测定碳酸氢钠加入氢氧化钠后的PH，比较二者的PH）4.碳酸钠更稳定，碳酸氢钠受热会分解。【学生】1.碳酸氢钠不稳定，受热易分解，如果放在小试管，受热比碳酸钠少，还能够分解出二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊，则证明，碳酸氢钠的不如碳酸钠稳定。不能反过来，因为小试管温度低，碳酸氢钠分解产生的水蒸气遇到小试管，会使试管炸裂。2.可以。加酸。通过实验和化学方程式的对比让学生自己总结出碳酸钠和碳酸氢钠的区别。提高学生自主分析的能力，同时培养学生实验探究意识、证据推理与模型认知的素养，形成物质化学性质的研究模型。提高学生通过阅读自主获取信息的能力。通过相关问题的探讨，强化“证据意识”、“实验探究能力”这两个核心素养。在教材实验的基础上，增添了实验装置，由学生自主思考区别，在教师引导下进行成果分享、小结，增添了探究活动的开放性，提升了学生的科学探究素养。【作业设计】除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是,所涉及的反应的化学方程式为。下列实验方案中，不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是（）取ag混合物充分加热，质量减少bg取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体取ag混合物与足量NaOH溶液充分反应，得到bg溶液取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体经干燥后用碱石灰吸收，质量增加bg某小组同学探究Na2CO3的性质，请你与他们一起完成，并回答问题。观察：描述Na2CO3的颜色、状态:预测：从物质类别来看，Na2CO3属于类，可以与等类别的物质发生反应。设计实验并得出结论：实验步骤实验现象结论或解释（用离子方程式表示）向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加澄清石灰水向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加CaCl2溶液向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加稀盐酸开始无气泡，一段时间后产生气泡①CO32+H+HCO3②问题和讨论：该组同学在探究Na2CO3的性质时，思路是什么？运用了哪些方法？在实验室中，如何鉴别Na2CO3和NaHCO3？【学生】1.加热；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO22.D3.（1）白色固体（2）盐，酸、碱、盐（3）①生成白色沉淀；CO32+Ca2+CaCO3②生成白色沉淀；CO32+Ca2+CaCO3③HCO3+H+CO2+H2O①先研究物理性质，再研究化学性质；运用了观察、对比、定性研究、实验探究等方法。②与酸反应的速率快慢、热稳定性等。通过课后练习及时巩固所学。【板书设计】碳酸钠和碳酸氢钠物理性质化学性质与盐酸反应