資源簡介

“碳酸鈉和碳酸氫鈉”教學設計
一、課標分析
【內容要求】結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質，了解它們在生產、生活中的應用。 【學業要求】能列舉、描述、辨識碳酸鈉和碳酸氫鈉鈉的重要的物理和化學性質及其實驗現象。能用化學方程式、離子方程式正確表示碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要化學性質。能從物質類別的角度，預測碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學性質和變化，設計實驗進行初步驗證，并能分析、解釋有關現象。能根據碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質分析生產、生活中的某些常見問題。 【學業質量要求】能對碳酸鈉和碳酸氫鈉及其變化進行描述和符號表征。能說明碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質與應用的關系。
二、教材分析
【地位分析】“碳酸鈉和碳酸氫鈉”是人教版（2019）高中化學教材必修一第二章第一節《鈉及其化合物》中的重要內容。該部分內容相對簡單，有利于減輕學生在高中學習初期的不適應感，同時起著承上啟下的作用，不僅有利于復習、鞏固和運用第一章所學的氧化還原反應、離子反應等知識，而且能為以后學習鐵及其化合物、元素周期律等奠定基礎。 【學科價值】教材將該部分內容設置在“鈉的單質”、“鈉的氧化物”之后，通過該部分的學習可以豐富鈉及其化合物的內容，拓展初中所學的碳酸鈉和碳酸氫鈉知識。在學習“鈉的氧化物”內容時，教材采用的是先學性質再說明用途，而“碳酸鈉和碳酸氫鈉”這一部分的學習采用的是通過用途來探究性質的學習方法，學生依據實際生活問題來進行猜想假設、設計實驗方案、進行實驗探究來獲得化學知識，逐步培養“證據推理”、“科學探究”的化學學科核心素養。另外，“碳酸鈉和碳酸氫鈉”這一部分的內容構建了學習金屬及其化合物的一般研究模型，對后續章節其他元素如鐵及其化合物的學習起支撐作用。 【社會價值】碳酸鈉和碳酸氫鈉是生產和生活中常見的物質，在面食制作、烘焙糕點、廚具清洗、制藥、保健、消防搶險等方面都有應用。學習該部分內容有利于學生體會化學的價值、感受化學的魅力，同時對于分析、解決生產和生活中的相關問題具有重要意義，有利于培養學生的“社會責任”化學學科核心素養。
三、學情分析
【知識儲備】學生的已有認知：碳酸鈣與稀鹽酸反應生成二氧化碳、水、鹽；碳酸鈉和碳酸氫鈉的俗名；碳酸鈉溶液顯堿性。 【能力水平】從學生學習能力看，經過一年多初三的化學基礎知識和方法的學習，特別是化學知識點的學習，學生已經初步具備了系統知識學習的能力，具備了一定的提出問題、分析問題、解決問題的能力。處于高一上學期的學生，雖然已經初步具備“性質決定用途，用途反映性質”的思想，但對問題進行實驗探究能力較弱。
四、素養目標與評價目標
素養目標 1.通過對碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學符號表征、狀態、顏色等的認識過程，培養“宏觀辨識”核心素養。 2.通過實驗探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的各種性質如酸堿性、溶解性、熱穩定性、與酸的反應等，發展“證據推理”、“科學探究”核心素養，并在真實情境和實例中建立物質性質與用途的關聯。 3.通過閱讀文獻了解碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應的差異性，初步形成查閱文獻的習慣和收據證據解決化學問題的思維，發展“科學態度”核心素養。
評價目標 1.通過對碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學符號表征、狀態、顏色等認識的表現，診斷并發展認識物質的水平（孤立水平、系統水平）。 2.通過創設真實教學情境，以及對碳酸鈉和碳酸氫鈉的各種性質的實驗設計方案的交流和點評，發展學生的探究思維（基于經驗、基于概念理解、基于實驗和推理），診斷學生探究物質性質的水平（定性水平、定量水平）。 3.通過對碳酸鈉與碳酸氫鈉與酸反應實驗改進的討論，以及對綜合性課后任務的完成表現，發展學生解決問題的能力水平(簡單化學問題、簡單實際問題、綜合實際問題)。
五、教學重難點
【教學重點】Na2CO3和NaHCO3性質的對比 【教學難點】Na2CO3和NaHCO3性質的對比探究實驗 【難點突破策略】精心設計生活化真實情境引導實驗探究；小組合作；文獻資料
六、教學方法與資源
【教學方法】多媒體輔助教學法、問題引導法、任務驅動法、觀察討論法、歸納總結法 【教學資源】文字教材、電子教案、PPT課件
七、設計亮點
1.創設真實情景，激發學習興趣 本節課蒸饅頭的生活化真實情境為引入，并借助加入碳酸鈉和碳酸氫鈉后蒸出的饅頭的差異作為整節課的活動線索，激發學生學習興趣和探究熱情。 2.大量實驗探究活動，培養探究能力 本設計中依靠教師問題的提出與學生問題的解決完成一系列實驗探究活動，通過實驗讓學生逐步學習碳酸鈉和碳酸氫鈉的各種性質，不僅讓學生印象深刻，意識到“性質決定用途”，還能在高中化學的初始階段，培養學生設計簡單實驗的能力，發展“科學探究”素養。 3.引導文獻閱讀，培養查閱資料的意識 在學習碳酸鈉與碳酸氫鈉與酸反應的差異時，設計中巧妙融入實驗創新和改進的文獻閱讀和分析的環節，讓學生體會化學實驗的價值，激發學習興趣，培養查閱文獻的習慣和查找資料解決化學問題的思維，發展“科學態度”核心素養。 4.引導學生合作，培養合作意識 教學過程中，學生自主學習思考是獲取知識的必要環節，但相互幫助相互合作也必不可少，核心素養體系對學生的“協作”能力也提出了要求。因此本設計使合作始終存在于知識的建構過程中。 5.學生主體地位，強調意義建構 在建構主義學習理論中，學習的最終目標即是實現“意義建構”。知識的獲取，體系的構建，應是由學習者主動完成的。設計中強調教師引導作用，通過設計問題情境，引導學生發現規律，逐步認識碳酸鈉和碳酸氫鈉的各種性質及差異，最終建構起有價值的知識體系。
八、教學流程
九、教學過程
教學板塊 教師活動 學生活動 設計意圖
創設主情境，導入新課 【情境導入】饅頭是中華傳統美食。同學們在家里和爸爸媽媽一起制作過饅頭嗎 讓我們一起看觀看視頻，看看饅頭是如何制作的。 【播放視頻】視頻“舌尖上的化學之饅頭”，介紹制作饅頭時需要加入口堿或小蘇打。 【觀看視頻】 以“蒸饅頭”作為情境導入，激發學生的學習興趣和探究熱情。
初識碳酸鈉和碳酸氫鈉 【提問】視頻中提到的口堿、小蘇打的化學成分是什么？ 【追問】各有何物理性質？請同學們派代表領取藥品。小組合作，觀察藥品狀態和顏色，結合課本中的內容完成表格。 【總結】用PPT總結以上物理性質：碳酸鈉的俗名是蘇打、純堿，是白色粉末。碳酸氫鈉的俗名叫小蘇打，是細小的白色晶體。 【回答】口堿是碳酸鈉，小蘇打是碳酸氫鈉。 【觀察和討論】 【回答】 小組合作學習碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學符號表征、狀態、顏色等，培養“宏觀辨識”核心素養。
創設分情境1，引出科學探究活動1和2 【情境引入】老師看了這個視頻之后，就去購買了純堿和小蘇打來做饅頭。結果發現面粉中加入碳酸鈉和碳酸氫鈉做出的饅頭有較大不同。這是怎么回事呢？我們先通過視頻看看這是怎么一回事。 【播放視頻】播放視頻“碳酸鈉和碳酸氫鈉制作饅頭的差別”。 【總結】通過觀看老師制作饅頭的視頻，可以看出在面粉中加入碳酸鈉和碳酸氫鈉制作饅頭的差別，將差異總結如下。 【觀看視頻】 以實際問題為情景引出探究活動，提高學生參與熱情和興趣。
活動1：探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的酸堿性、溶解性和溶于水時的吸放熱情況 【提問】為什么在面粉中加入碳酸鈉和碳酸氫鈉蒸出來的饅頭都有堿味呢？ 【引導】既然同學們都認可這個猜想，那我們就需要設計實驗進行驗證。請同學們小組合作，用PPT上展示的實驗器材和藥品設計實驗。 【講解】本次實驗的實驗目的：1. 探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解性及各自溶于水時的吸放熱情況。2.探究碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液的酸堿性。 【總結并展示】總結學生的試驗方案。PPT展示實驗步驟。請同學們小組合作，完成實驗，并記錄現象填寫表格。 【提問】請小組派代表匯報你們觀察到的實驗現象。首先請一個小組匯報探究溶解性時的兩組實驗現象和你們小組得到的初步結論。 【提問】水的用量不同導致現象不同，為什么水少時碳酸鈉的溶解性比碳酸氫鈉小？ 【展示】展示資料卡片。 【強調】請同學們注意，當加入少量水，碳酸鈉生成水合碳酸鈉，這是一個化學變化。而加入大量水時碳酸鈉溶解的過程合加入少量或大量水的碳酸氫鈉的溶解過程，都是物理變化。 【總結】溶解性：Na2CO3＞NaHCO3 溶于水吸放熱情況： Na2CO3溶于水放熱， NaHCO3吸放熱還有待進一步探究。 【提問】再請另一個小組派代表匯報探究酸堿性時你們觀察到的實驗現象。 【總結】二者水溶液的堿性大小：Na2CO3＞NaHCO3 【引導】剛剛我們試圖通過用手感受試管底部的溫度變化來確定碳酸鈉和碳酸氫鈉溶于水的吸放熱情況。但是，我們僅僅感受到了碳酸鈉溶于水后試管底部發燙，對于碳酸氫鈉溶于水的吸放熱情況還有待進一步驗證。老師接下來給同學們介紹一種新技術，我們可以通過它進行定量研究，將我們難以觀察和感受到的微小變化轉化為直觀的圖表和數字。這個新技術就叫手持技術。 【展示】用PPT展示手持技術的簡介和裝置連接示意圖。 【播放視頻】播放用溫度傳感器探究碳酸鈉和碳酸氫鈉溶于水的吸放熱情況的視頻。 【總結】我們利用手持技術得到，碳酸鈉溶于水是放熱過程，碳酸氫鈉溶于水是吸熱過程。 【活動1總結】通過以上探究，同學們能否回答“用碳酸鈉和碳酸氫鈉混合面粉蒸出來的饅頭都有堿性”這一問題了呢？這是由于碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液都顯堿性，且同學們通過親自動手實驗，發現碳酸鈉溶液的堿性強于碳酸氫鈉溶液。在解決這一問題的過程中，我們還探究了碳酸鈉和碳酸氫鈉的兩個性質，首先是溶解性，我們探究發現碳酸鈉的溶解性強于碳酸氫鈉；其次是兩者溶于水的吸放熱情況，碳酸鈉溶于水是放熱過程而碳酸氫鈉溶于水是吸熱過程。 【猜想】可能是由于碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液都顯堿性。 【討論】討論實驗方案。 【實驗探究】小組完成實驗，并記錄實驗現象。 【回答】 【思考】 【閱讀】 【回答】通過資料可知，碳酸鈉粉末遇少量水生成帶結晶水的碳酸鈉晶體——水合碳酸鈉。 【回答】 【閱讀】 【觀看視頻】觀察視頻中碳酸鈉和碳酸氫鈉反應過程中的溫度變化情況。 從問題出發，引導學生進行猜想假設并設計實驗方案，最后通過實驗探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解性和酸堿性，培養學生設計簡單實驗的能力，發展“證據推理”、“科學探究”核心素養。同時讓學生意識到“性質決定用途，用途反映性質”。 培養學生查找資料解決化學問題的思維，培養學生的“科學態度”。 通過手持技術實驗讓學生體會化學實驗的魅力，引起學生學習化學和科學探究興趣。同時，讓學生接觸和了解新技術，感受信息技術融入化學教學。
活動2：探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩定性 【提問】為什么面粉加入碳酸鈉蒸出的饅頭實心，而加入碳酸氫鈉蒸出的饅頭蓬松？ 【引導】初中我們學過，碳酸鈣高溫分解為氧化鈣和二氧化碳氣體，碳酸不穩定，容易分解為水和二氧化碳氣體。根據這些分解反應的方程式，猜測碳酸氫鈉受熱分解產生的氣體是什么。 【引導】同學們猜測碳酸氫鈉受熱分解產生了二氧化碳氣體，從而能使饅頭蓬松。受熱分解與物質的熱穩定性有關。那么請同學們小組合作，用PPT上展示的實驗器材和藥品設計實驗，驗證我們的猜想。 【講解】明確實驗目的：探究碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的熱穩定性大小。 【展示】用PPT展示實驗裝置圖。明確方案：分別加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉固體用澄清石灰水檢驗產物中是否有二氧化碳。 【提問】請一個小組派代表匯報你們觀察到的實驗現象。 【總結】熱穩定性大小：Na2CO3＞NaHCO3。 【講解】碳酸氫鈉穩定性差，受熱易分解，產生二氧化碳；碳酸鈉較穩定，受熱不易分解，加熱到 850℃以上才能分解為CO2和Na2O。 【引導】請同學們嘗試寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學方程式。 【活動2總結】通過加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實驗，我們知道，碳酸鈉的熱穩定性大于碳酸氫鈉。 【猜測】碳酸氫鈉受熱分解產生二氧化碳氣體。 【討論】 【實驗探究】小組完成實驗，并記錄實驗現象。 【回答】加熱碳酸氫鈉固體，連接的澄清石灰水中有氣泡產生，且澄清的石灰水變渾濁；加熱碳酸鈉固體，連接的澄清石灰水剛開始有氣泡產生，后無明顯現象。 【書寫方程式】 從問題出發，引導學生進行猜想假設并設計實驗方案，最后通過實驗探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩定性，培養學生設計簡單實驗的能力，發展“證據推理”、“科學探究”核心素養。
創設分情境2，引出科學探究活動3、4、5 【情景導入】之前的視頻中，老師在面粉中加入碳酸鈉和碳酸氫鈉做出來的饅頭都有堿味。但我們知道，饅頭店里賣的饅頭是沒有堿味的。老師詢問了許多有經驗的老人，發現她們制作饅頭時，不僅加入小蘇打或純堿，還會加入少許食醋。 【展示】PPT展示加入少許食醋后的饅頭的圖片。 以實際問題為情景引出探究活動，提高學生參與熱情和興趣。
活動3：探究碳酸鈉與酸的反應 【提問】為什么加入少許食醋后，不僅能去掉堿味，還能使饅頭蓬松呢？ 【引導】我們之前探究了饅頭有堿味的原因，知道碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液都顯堿性，說明二者都能與酸反應，因而加入醋酸后饅頭不再有堿味。我們也能發現，加入食醋后，饅頭更加蓬松，說明仍然有二氧化碳生成。 【提問】如何設計實驗驗證我們的猜想呢？ 【講解】明確實驗目的：探究碳酸鈉與鹽酸反應的生成物。 【總結并展示】總結學生的試驗方案。PPT展示實驗裝置和步驟。 請同學們小組合作，完成實驗。并派代表匯報實驗現象。 【引導】那請同學嘗試寫出反應方程式。可以類比我們初中學過CaCO3和酸反應的化學方程式。 【提問】同學們現在可以回答為什么面粉加碳酸鈉蒸出的饅頭有堿味且實心，而面粉加碳酸鈉和食醋蒸出的饅頭卻沒有堿味且蓬松了嗎？ 【總結】原來碳酸鈉雖然受熱不易分解，但卻能與酸反應放出二氧化碳。 【思考】 【討論】 【實驗探究】分組實驗，探究碳酸鈉與稀鹽酸反應。觀察現象：碳酸鈉能與稀鹽酸反應，連接的澄清石灰水中有氣泡產生，且澄清的石灰水變渾濁。 【書寫方程式】 引導學生通過類比、實驗探究得出碳酸鈉與酸反應的產物。
活動4：探究碳酸氫鈉與酸的反應 【提問】那碳酸氫鈉是否也能與酸反應產生二氧化碳呢？ 【引導】請同學們用剛剛的實驗裝置，驗證碳酸氫鈉與酸反應的產物中是否有二氧化碳。觀察并記錄實驗現象，并請一個小組派代表進行匯報。 【講解】明確實驗目的：探究碳酸氫鈉與鹽酸反應的生成物。 【引導】那請同學嘗試寫出反應方程式。 【提問】那請同學們思考，為什么面粉中加入碳酸氫鈉（饅頭3）能使饅頭蓬松，加入碳酸氫鈉和食醋（饅頭5）后饅頭更蓬松呢？ 【引導】請同學們對比碳酸氫鈉受熱分解及碳酸氫鈉與酸反應的兩個化學反應方程式，請思考：如果消耗相同質量的碳酸氫鈉，哪個反應生成的二氧化碳氣體多？ 【總結】原來等量的碳酸氫鈉與酸 反應時比受熱分解時能產生更多的二氧化碳氣體，所以蒸出來的饅頭（饅頭5）更蓬松。 【提問】那同學們再思考，碳酸鈉加食醋（饅頭4）和碳酸氫鈉加食醋（饅頭5），誰使饅頭更蓬松呢？ 【總結】碳酸氫鈉既可以受熱分解產生二氧化碳氣體，又能與醋酸反應產生二氧化碳氣體；而碳酸鈉受熱不分解，只與酸反應產生二氧化碳氣體。因此前者比后者產生的二氧化碳多，所以饅頭（饅頭5）更蓬松。 【實驗探究】分組實驗，探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應。觀察現象：碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應，連接的澄清石灰水中有氣泡產生，且澄清的石灰水變渾濁。 【書寫方程式】 【思考】 【計算后回答】消耗相同質量的碳酸氫鈉，與酸反應生成的二氧化碳氣體多。 【思考并回答】碳酸氫鈉加食醋。 引導學生通過實驗探究得出碳酸鈉與酸反應的產物，發展“證據推理”、“科學探究”的化學學科核心素養。
活動5：探究碳酸鈉與碳酸氫鈉與酸反應時生成二氧化碳量的差異 【提問】碳酸鈉和碳酸氫鈉都可以與酸反應，分別與酸反應的劇烈程度如何？ 【引導】請同學們發揮想象力和創造力，結合我們所學過的知識，設計實驗定量地進行驗證。 【講解】實驗目的：探究碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應的劇烈程度。 【展示】用PPT展示并講解各種實驗改進裝置。選擇其中一種改進裝置的實驗結果進行講解。 【總結】等質量的碳酸氫鈉比碳酸鈉與酸反應更劇烈，生成的二氧化碳氣體更多。 【提問】為什么碳酸氫鈉與酸反應更劇烈呢？ 【總結】碳酸鈉與鹽酸反應分兩步進行，先反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉，再反應生成二氧化碳和水。而碳酸氫鈉與鹽酸為一步反應，立即生成二氧化碳。 【討論并回答】 【理解】 【思考并討論】 通過展示各種創新實驗，讓學生體會化學實驗的價值，激發學習興趣，培養查閱文獻的習慣和查找資料解決化學問題的思維，發展“科學態度”核心素養。
總結提升，學以致用 【展示】用PPT展示碳酸鈉與碳酸氫鈉在生活中的用途的圖片。 【課后任務】如果廚房中的蘇打和小蘇打在使用過程中丟失了標簽，請用多種方法幫助媽媽鑒別廚房里的蘇打和小蘇打。 【思考】 讓學生了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的應用，感受性質和用途的聯系。 通過課后任務，讓學生回顧本節課所學習的重要知識點。
十、板書設計

展開更多......

收起↑