資源簡介

第二章《海水中的重要元素—鈉和氯》教學設(shè)計
第一節(jié) 鈉及其化合物
專題 兩種重要的鈉鹽
課題： 兩種重要的鈉鹽 課時 1 授課年級 高一
課標要求 能列舉、描述、辨識和符號表征碳酸鈉和碳酸氫鈉鈉的重要物理和化學性質(zhì)及其實驗現(xiàn)象。預測碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學性質(zhì)和變化，設(shè)計實驗進行初步驗證，能分析生產(chǎn)、生活中的某些常見問題。
教材 分析 本節(jié)內(nèi)容是高中化學人教版（2019版）必修第一冊第二章第一節(jié)《鈉及其化合物》內(nèi)容，該內(nèi)容是高中課程的核心內(nèi)容之一，鈉元素是典型的活潑金屬元素，也是高中階段學習的第一種金屬元素，同時還是學生系統(tǒng)研究元素及其化合物的起始課。因此，學習本節(jié)內(nèi)容對以后學習其他金屬有指導性作用。按照課標要求，本節(jié)內(nèi)容分兩個課時完成，同時考慮到本節(jié)內(nèi)容在整個高中化學中的重要性，讓學生初步形成“元素及其化合物”學習的基本思維模型，進一步突出本節(jié)內(nèi)容的學習重點，突破進行難點，培養(yǎng)學生的高階思維能力，本節(jié)還設(shè)計了兩個專題（兩課時）。因此，本節(jié)內(nèi)容共分四個課時完成。 “兩種重要的鈉鹽”是本節(jié)內(nèi)容的第四課時，是對上一節(jié)學習碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)（穩(wěn)定性）內(nèi)容的拓展和升華。碳酸鈉和碳酸氫鈉是生產(chǎn)和生活中常見的物質(zhì)，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。也是歷年高考中出現(xiàn)的高頻考點，深入學習該部分內(nèi)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(chǎn)和生活中的相關(guān)問題具有重要意義，有利于培養(yǎng)學生的“社會責任”化學學科核心素養(yǎng)。通過對碳酸鈉和碳酸氫鈉的進一步學習可以豐富鈉及其化合物的內(nèi)容，拓展初中所學的碳酸鈉和碳酸氫鈉知識。 本課時從復習上節(jié)課“碳酸鈉和碳酸氫鈉”的穩(wěn)定性入手，進一步通過預測、實驗、分析等方法，探究碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與酸、堿、鹽的反應，其目的是形成對碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種鹽性質(zhì)的全面、完整的認識，并強化通過用途來探究性質(zhì)的學習方法。不僅為學生學習以后的元素周期表提供了一定的基礎(chǔ)，而且學生在獲取相關(guān)化學知識和實驗研究技能的同時，可以建立物質(zhì)性質(zhì)和用途的關(guān)聯(lián)、化學物質(zhì)及其變化的社會價值，提高解決實際問題的能力。同時，學生依據(jù)實際生活問題來進行猜想假設(shè)、設(shè)計實驗方案、進行實驗探究來獲得化學知識，可以進一步建構(gòu)并掌握學習金屬及其化合物的一般研究模型，逐步培養(yǎng)“證據(jù)推理”、“科學探究”的化學學科核心素養(yǎng)，對后續(xù)章節(jié)其他元素如鐵及其化合物的學習起支撐作用。 本課時最后利用教材“科學史話”和“研究與實踐”兩個欄目提到的侯德榜和侯氏制堿法這一線索，可以很好滲透“科學態(tài)度與社會責任”的化學核心素養(yǎng)。教學中“科學史話”，重點引導學生提煉關(guān)鍵詞“侯氏制堿法”、“索爾維法”、“高度評價”等，提出問題，引發(fā)思考。進一步培養(yǎng)愛國主義精神，認識化學對創(chuàng)造更多物質(zhì)財富、滿足人民日益增長的美好生活需要的重大貢獻。“研究與實踐”課提前布置任務(wù)，通過查閱資料將內(nèi)容制作成小報、課件、論文等在全班展示交流。
教學目標 1.通過從微觀組成角度再認識碳酸鈉和碳酸氫鈉的相同的和不同點，掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別、提純基本方法，加深對“由表及里，透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的認識。 2.通過對碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的深入探究，能以碳酸鈉和碳酸氫鈉知識的學習為線索，運用控制變量法、定性與定量相結(jié)合設(shè)計簡單的實驗方案，認識碳酸鹽和碳酸氫鹽的性質(zhì)，初步形成物質(zhì)轉(zhuǎn)化可通過條件控制實現(xiàn)的化學觀念。 3.通過純堿有關(guān)的化學史學習，以及對綜合性任務(wù)的完成過程體驗，感受化學工業(yè)發(fā)展中技術(shù)進步的重要性，體會建設(shè)生態(tài)文明的意義，培養(yǎng)培養(yǎng)愛國情懷及科學態(tài)度與社會責任的化學核心素養(yǎng)。
教學重、難點 重點：碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學性質(zhì)及比較 難點：碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化與鑒別方法。
核心素養(yǎng) 宏觀辨識與微觀探析：通過碳酸鈉和碳酸氫鈉的相關(guān)實驗探究，結(jié)合宏觀實驗現(xiàn)象、化學符號表征，從微觀上分析反應原理，認識反應的本質(zhì)。 證據(jù)推理與模型認知：通過對化學實驗現(xiàn)象的觀察進行適度的推理，建立證據(jù)意識，能基于證據(jù)對物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，通過分析推理加以證實。 科學探究與創(chuàng)新意識：通過碳酸鈉和碳酸氫鈉的相關(guān)實驗，進一步體驗有序、全面、敏銳地觀察實驗現(xiàn)象，分析反應原理的過程，了解科學探究的基本方法，培養(yǎng)初步的科學探究能力。 科學精神與社會責任：通過學習純堿的生產(chǎn)歷史和侯氏制堿法，激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)認真細致和嚴謹求實的科學精神。通過碳酸鈉和碳酸氫鈉在日常生活中的用途的學習，認識化學知識在社會生活中的重要作用。
學情分析 學生的已有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 鈉溶液顯堿性等知識。已經(jīng)初步具備系統(tǒng)知識學習、提出問題、分析問題和解決問題、實驗探究、信息分析和處理等能力。但實驗探究能力、建立知識點聯(lián)系能力、用宏觀現(xiàn)象推導微觀反應能力較弱，由定性認知到定量認知還存在在一定的障礙。
教學過程
教學環(huán)節(jié) 教學活動 設(shè)計意圖
環(huán)節(jié)一、 情景導入 生活情境 【回顧】關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)比較中，熱穩(wěn)定性：Na2CO3 ＞ NaHCO3；常溫下在水溶液中的溶解度：Na2CO3 ＞ NaHCO3；等質(zhì)量的固體分別與足量鹽酸反應產(chǎn)生CO2的質(zhì)量：Na2CO3 ＜ NaHCO3； 等濃度溶液的堿性：Na2CO3 ＞ NaHCO3 【預習】Na2CO3和NaHCO3與鹽和堿發(fā)生反應，可以產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，請?zhí)顚懕砀駜?nèi)容。 【學生】展示交流： 物質(zhì)鹽堿操作現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生白色沉淀，有氣體生成產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生白色沉淀
【教師】評價、補充。 【導入】饅頭是中華傳統(tǒng)美食，碳酸氫鈉（又名小蘇打）是蒸饅頭時用到的發(fā)酵粉的主要成分之一，你知道這是什么原因嗎？讓我們一起觀看視頻，看看饅頭是如何制作的？（或交流碳酸鈉和碳酸氫鈉在日常生活中的用途導入） 【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。 回顧舊知，預習新知，創(chuàng)設(shè)生活真實情境，激發(fā)學習興趣和探究的欲望。
環(huán)節(jié)二、 氧碳酸鈉和碳酸氫鈉的重要化學性質(zhì) 活動一、探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性 【過渡】通過前面的學習，我們知道碳酸鈉性質(zhì)穩(wěn)定，而碳酸氫鈉受熱易分解，如何設(shè)計簡單的實驗來驗證呢？ 【問題1】聯(lián)系教材P39頁【實驗2-5】，思考如何設(shè)計實驗驗證碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性。 【學生】討論、交流實驗方案。 【教師】評價方案、投影展示： 實驗碳酸鈉碳酸氫鈉 裝置 操作如圖所示實驗為“套管實驗”，小試管內(nèi)塞有沾有白色無水硫酸銅粉末的棉花球。點燃酒精燈加熱，能觀察到的實驗現(xiàn)象現(xiàn)象小試管中棉花球變藍色，B燒杯中澄清石灰水變渾濁，A燒杯中有少量氣泡冒出。方程式2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑結(jié)論Na2CO3受熱不分解；NaHCO3受熱易分解，生成物中含有CO2和H2O。由此可知，Na2CO3的熱穩(wěn)定性比NaHCO3強。
【學生】觀察裝置圖，分析原理，完成表格有關(guān)內(nèi)容。 【問題2】依據(jù)碳酸氫鈉的性質(zhì)，思考饅頭制作過程中加入碳酸氫鈉作膨松劑原理是什么？油炸面拖黃魚、鮮蝦、雞排或排骨時,在面粉糊里和上一點小蘇打,吃起來又松又脆。你知道其中的道理嗎 【學生1】①利用NaHCO3受熱分解產(chǎn)生CO2使饅頭松軟，但NaHCO3受熱分解生成的Na2CO3或可能剩余的NaHCO3使饅頭發(fā)黃，并略帶堿味。 【學生2】②酵頭發(fā)酵后生成少量CO2和酸性物質(zhì)，利用NaHCO3與酸的反應，可調(diào)節(jié)面團酸度。 【學生3】③同理，油炸面拖黃魚、鮮蝦、雞排或排骨時,在面粉糊里和上一點小蘇打,是因為小蘇打受熱后分解,會產(chǎn)生大量的二氧化碳氣體,使油炸面糊里留下許多氣孔，吃起來又松又脆。 【教師】引導、評價。 【對應訓練1】下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途有對應性且說法均正確的是（ ） A．蘇打易溶于水，可用于去除物品表面的油污 B．小蘇打受熱易分解，可用于制胃酸中和劑 C．小蘇打受熱分解時生成二氧化碳氣體，可用于制作膨松劑 D．鹽堿地（含較多Na2CO3等）不利于作物生長，可施加熟石灰進行改良 【答案】C 【解析】A．碳酸鈉俗稱蘇打，水溶液呈堿性，可用于去除物品表面的油污，與其易溶于水無關(guān)，A錯誤；B．碳酸氫鈉俗稱小蘇打，受熱易分解，但可用于制胃酸中和劑，利用的是碳酸氫鈉能與鹽酸反應，B錯誤；C．碳酸氫鈉俗稱小蘇打，受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，可用于制作膨松劑，C正確；D．Na2CO3與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，會加重土壤堿性，D錯誤；答案選C。 【對應訓練2】現(xiàn)將Na2O2與過量NaHCO3混合固體在密閉容器中充分加熱反應(已知:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O),排出氣體后最終剩余固體是（ ） A．NaOH和Na2O2 B．NaOH和Na2CO3 C．Na2CO3 D．Na2O2 【答案】C 【解析】加熱時，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的CO2、H2O都能與Na2O2發(fā)生反應，2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2，但由于2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，所以當Na2O2不足量時，我們只考慮CO2與Na2O2的反應，因此，最終所得的固體產(chǎn)物為Na2CO3。故選C。 聯(lián)系舊知，創(chuàng)新實驗方案，培養(yǎng)“科學探究與創(chuàng)新意識”學科核心素養(yǎng)。 通過物質(zhì)在生產(chǎn)和生活中的應用，讓學生感受化學的魅力，發(fā)展社會參與意識。落實科學態(tài)度與社會責任素養(yǎng)。 檢測與評價，通過問題反饋，調(diào)控課堂，提高效率。
活動二、碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸的反應 【過渡】饅頭制作過程中加入碳酸氫鈉除可以作膨松劑外，還可調(diào)節(jié)面團酸度，說明碳酸氫鈉可以與酸反應。 【問題1】觀看視頻：碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸的反應。觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗原理，完成表格內(nèi)容。 【教師】播放實驗視頻，引導分析。 【學生】觀察現(xiàn)象，討論交流，填寫表格內(nèi)容。 實驗裝置 實驗步驟①在兩個試管中加入約50ml同濃度的鹽酸；②在氣球中加入等質(zhì)量（約2克）Na2CO3、NaHCO3固體； ③同時提起氣球，讓球中固體全部落入試管中；④將氣球中的氣體分別通入澄清石灰水中。物質(zhì)Na2CO3NaHCO3 實驗現(xiàn)象①立即發(fā)生反應產(chǎn)生氣泡；②反應劇烈，氣球脹大。①立即發(fā)生反應產(chǎn)生氣泡；②反應更劇烈，氣球膨脹更大。 實驗原理CO32-＋2H+ = H2O＋CO2↑（或CO32-＋H+ = HCO3-、HCO3-＋H+ = H2O＋CO2↑）HCO3-＋H+ = H2O＋CO2↑ 實驗結(jié)論①碳酸鈉與碳酸氫鈉均能與鹽酸反應，產(chǎn)生CO2氣體；②相同條件下，碳酸氫鈉與鹽酸的反應比碳酸鈉的反應劇烈；③相同質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸完全反應，NaHCO3產(chǎn)生的氣體更多。
【教師】評價、強調(diào)：相同條件下，碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應的速率不同，生成的二氧化碳量不同。 【問題2】Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分別與稀鹽酸互滴，現(xiàn)象各有何不同？請分析其中的原理。 【學生1】①向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量)：立即產(chǎn)生大量的氣泡，反應為Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O。離子方程式：CO32-+2H+= H2O+CO2↑。 【學生2】②向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足)：剛開始無氣泡產(chǎn)生，鹽酸滴加到一定量后，有氣泡產(chǎn)生。反應為Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl＝NaCl＋CO2↑＋H2O。離子方程式：CO32-+H+=HCO3-(無明顯現(xiàn)象)、HCO3-+H+=H2O+CO2↑ (無色氣體放出) 【學生3】③鹽酸逐滴加入到NaHCO3溶液和NaHCO3溶液逐滴加入到稀鹽酸中，現(xiàn)象相同，均會立即有無色氣體放出。離子方程式：HCO3-+H+=H2O+CO2↑。 【教師】強調(diào)：可以用互滴法鑒別鹽酸和碳酸鈉兩種無色溶液。 【對應訓練1】有A、B兩個完全相同的裝置，某學生分別在它們的側(cè)管中裝入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，A、B中分別有10 mL相同濃度的鹽酸，將兩個側(cè)管中的物質(zhì)同時倒入各自的試管中，下列敘述正確的是 ( ) A．B裝置的氣球膨脹的體積大 B．最終兩試管中NaCl的質(zhì)量一定相同 C．若最終兩氣球體積不同，則加入Na2CO3的試管中鹽酸已經(jīng)消耗完 D．若最終兩氣球體積相同，則可能加入兩只試管中鹽酸都已經(jīng)消耗完 【答案】D 【解析】A，不一定，兩個氣球可能一樣大B、這個得看反應程度，有可能出現(xiàn)其中一種物質(zhì)反應完，另一種沒反應完的情況 C、體積不同肯定是NaHCO3先消耗完，而且碳酸氫鈉產(chǎn)生的氣體更多。D、這個有可能確實是的。 【對應訓練2】下列兩種物質(zhì)相互作用，反應條件或者反應物用量改變，不會引起產(chǎn)物種類改變的是 ( ) A．Na和O2 B．NaOH和CO2 C．Fe和Cl2 D．HCl和Na2CO3 【答案】 C 【解析】A.常溫下生成氧化鈉，點燃或加熱生成過氧化鈉，4Na+O2=2Na2O、2Na+O2 Na2O2 ， 反應溫度不同其產(chǎn)物不同，故A不符合題意； B.氫氧化鈉與二氧化碳反應，二氧化碳不足時生成碳酸鈉，CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，二氧化碳過量時生成碳酸氫鈉，Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3 ， 反應物用量比改變，會引起產(chǎn)物的種類改變，故B不符合題意；C.氯氣具有較強的氧化性，鐵和氯氣反應只生成氯化鐵，與量以及溫度無關(guān)，故C符合題意；D.在Na2CO3溶液中滴加稀鹽酸，若鹽酸少量產(chǎn)物為NaHCO3和NaCl，鹽酸過量產(chǎn)物為NaCl、H2O和CO2 ， 故D不符合題意；故答案為C。 創(chuàng)設(shè)實驗方案，探究碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應的本質(zhì)及定量關(guān)系，體驗定性與定量相結(jié)合研究物質(zhì)的性質(zhì)的方法。 利用分類思想，通過對比分析方法，理解碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應的異同。 檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
活動三、碳酸鹽和碳酸氫鹽與堿的反應 【過渡】從分類角度看NaHCO3除屬于鈉鹽、碳酸鹽和含氧酸鹽外，還屬于酸式鹽，因此，可以與堿反應，然而，Na2CO3屬于正鹽，是否就不能與堿反應呢？ 【問題1】討論交流：將NaOH溶液分別滴加到Na2CO3和NaHCO3溶液中有何現(xiàn)象？能反應嗎？若將NaOH溶液滴加到Ca(HCO3)2溶液呢？ 【學生1】①NaOH溶液分別滴加到Na2CO3和NaHCO3溶液中均沒有明顯現(xiàn)象。 【學生2】②NaOH溶液與Na2CO3溶液不反應，NaOH溶液與NaHCO3溶液反應。化學方程式：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，離子方程式：OH-+HCO==CO+H2O。 【學生3】③NaOH溶液滴加到Ca(HCO3)2溶液，有白色沉淀生成。化學方程式：Ca(HCO3)2＋2NaOH===CaCO3↓＋Na2CO3+H2O,離子方程式： Ca2+ + OH－+HCO3- = CaCO3↓+H2O(堿過量)或 Ca2++ 2OH- + 2HCO3- = CaCO3↓+CO32-+2H2O(堿不足)。 【學生4】④碳酸氫鹽與堿溶液反應的實質(zhì)是HCO與OH－反應生成CO，CO有可能發(fā)生后續(xù)反應，如NaHCO3與Ca(OH)2溶液反應可以生成白色沉淀 CaCO3。 【教師】強調(diào)：①碳酸鹽和碳酸氫鹽與堿反應的本質(zhì)都是復分解反應，因此，能否反應決定于是否滿足復分解反應的條件；②碳酸氫鹽與堿反應時，酸堿中和反應優(yōu)先。 【問題2】歸納總結(jié)：碳酸鈉與碳酸氫鈉的化學性質(zhì)，請舉例完成下表內(nèi)容。 【教師】投影表格。 【學生】討論交流，填寫表格內(nèi)容。 物質(zhì)Na2CO3（純堿或蘇打）NaHCO3（小蘇打）與鹽反應Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl2NaHCO3＋CaCl2＝ CaCO3↓＋CO2↑＋2NaCl＋H2O與堿反應NaOH不反應NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2OCa(OH)2Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOHCa(OH)2少量：2NaHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O Ca(OH)2過量：NaHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋NaOH＋H2O與酸反應鹽酸過量：Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O 鹽酸少量：Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaClNaHCO3＋HCl＝NaCl＋ CO2↑＋H2O與CO2反應Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3不反應熱穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O相互轉(zhuǎn)化用途制玻璃、造紙、洗滌劑發(fā)酵粉、滅火劑、治胃酸過多
【教師】評價、強調(diào)。 【對應練習1】下列離子方程式正確的是（ ） A．過量石灰水與少量碳酸氫鈉溶液反應：HCO＋Ca2＋＋OH-=CaCO3↓＋H2O B．向沸水中滴加飽和的FeCl3溶液制備Fe(OH)3膠體： Fe3+＋3H2O(沸水)Fe(OH)3(膠體)+3H＋ C．氫氧化銅與稀硫酸反應：H＋＋OH-=H2O D．碳酸氫鈉溶液中加入鹽酸：CO＋2H＋=CO2↑＋H2O 【答案】AB 【解析】A. 過量石灰水與少量碳酸氫鈉溶液反應，假設(shè)碳酸氫鈉為1個，則1個HCO 消耗1個 OH-，生成1個 CO和1個水，1個CO再結(jié)合1個 Ca2＋生成1個CaCO3，離子方程式正確，故A正確；B. 向沸水中滴加飽和的FeCl3溶液制備Fe(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3不能拆，離子方程式正確，故B正確；C. 氫氧化銅難溶，應該用化學式表示，故C錯誤；D. 弱酸的酸式酸根不能拆開，碳酸氫鈉溶液中加入鹽酸生成氯化鈉、水和CO2，正確的離子方程式為HCO＋H＋=CO2↑＋H2O，故D錯誤，答案選AB。 【對應練習2】以不同類別物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為線索，認識鈉及其化合物。 下列分析不正確的是（ ） A．反應①、②均屬于氧化還原反應 B．反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質(zhì) C．反應④說明NaHCO3的穩(wěn)定性強于Na2CO3 D．反應⑤、⑥可用于潛水艇中氧氣的供給 【答案】C 【解析】A項，反應①、②中Na轉(zhuǎn)化為Na的化合物，Na元素化合價由0價升高到＋1價，故屬于氧化還原反應，正確；B項，反應③對應反應為：CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O，符合酸性氧化物定義，故CO2為酸性氧化物，正確；C項，反應④為NaHCO3受熱分解生成Na2CO3，說明Na2CO3穩(wěn)定性強于NaHCO3，錯誤；D項，反應⑤、⑥均有O2產(chǎn)生，可用于潛水艇中氧氣的供給，正確。 依據(jù)分類思想，從物質(zhì)的組成出發(fā)，利用對比分析方法，探究不同碳酸鹽與堿反應的規(guī)律。 利用對比分析方法，通過歸納總結(jié)，形成碳酸鈉和碳酸氫鈉的結(jié)構(gòu)化知識體系，促進對知識的理解和掌握。 檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
環(huán)節(jié)三、 碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別及制備 活活動一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法及原理 【過渡】碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液均能與Ca(OH)2溶液反應，能否用Ca(OH)2溶液來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉呢？還有其他試劑可以用于鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉？ 【問題1】結(jié)合碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)，思考鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉有哪些方法，完成小表內(nèi)容。 【教師】投影表格，引導討論。 【學生】分組討論、，填寫表格，展示交流。 方法依據(jù)原理結(jié)論熱穩(wěn)定性2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O； Na2CO3受熱不易分解加熱有氣體產(chǎn)生的是NaHCO3，無變化的是Na2CO3與CaCl2、BaCl2的反應CO＋Ca2＋===CaCO3↓， CO＋Ba2＋===BaCO3↓； HCO與Ca2＋、Ba2＋不反應有沉淀生成的是Na2CO3，無變化的是NaHCO3與鹽酸反應的劇烈程度Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑； NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑生成氣體劇烈的是NaHCO3，相對不劇烈的是Na2CO3鹽酸逐滴加入時的現(xiàn)象CO＋H＋===HCO； HCO＋H＋===CO2↑＋H2O逐滴加入鹽酸立即產(chǎn)生氣體的是NaHCO3，開始不產(chǎn)生氣體，滴加一會才產(chǎn)生氣體的是Na2CO3
【教師】巡視、評價、小結(jié)。 【問題2】結(jié)合任務(wù)一歸納總結(jié)鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉又哪些方法？思考如何除去碳酸鈉中碳酸氫鈉和碳酸氫鈉中的碳酸鈉？ 【教師】①碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法： 【學生1】a.將固體溶于水，測溫度的變化，升高的是碳酸鈉、降低的是碳酸氫鈉； 【學生2】b.將等質(zhì)量的固體溶于等體積的水中，溶解度大的是碳酸鈉、小的是碳酸氫鈉； 【學生3】c.將固體分別置于試管加熱，如有水珠生成的是碳酸氫鈉或加熱后固體質(zhì)量未變的是碳酸鈉、質(zhì)量減小的是碳酸氫鈉。 【教師】②碳酸鈉和碳酸氫鈉的常見三種除雜方法： 【學生】填寫表格內(nèi)容，交流。 混合物除雜方法Na2CO3固體(NaHCO3)加熱NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2氣體Na2CO3溶液(NaHCO3)加入適量NaOH溶液
【對應練習1】在課堂上老師出示了兩瓶失去標簽的Na2CO3和NaHCO3無色飽和溶液,希望班里同學提出簡便的鑒別方法。該班同學踴躍提出方法,其中不合理的是 (　　) ①取等量的溶液于兩支試管中,加熱,有氣泡產(chǎn)生的是NaHCO3飽和溶液 ②取等量的溶液于兩支試管中,逐滴加入稀鹽酸,開始就有氣體放出的是NaHCO3飽和溶液 ③取等量的溶液于兩支試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3飽和溶液 ④取等量的溶液于兩支試管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3飽和溶液 A.①② B.①④ C.③④ D.②③ 【答案】B 【解析】NaHCO3在溶液中時受熱不分解,只有NaHCO3固體受熱才分解,①不合理;分別向兩支試管中滴加Ba(OH)2溶液,都能出現(xiàn)白色沉淀,化學方程式為Na2CO3+Ba(OH)2=2NaOH+BaCO3↓、2NaHCO3+Ba(OH)2=Na2CO3+BaCO3↓+2H2O,④不合理。 【對應練習1】為除去括號內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法錯誤的是( ) A．CO2氣體(HCl)：飽和NaHCO3溶液 B．Na2CO3固體(NaHCO3)：加熱至不再產(chǎn)生氣體 C．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通過量CO2 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入適量Ba(OH)2溶液，過濾 【答案】D 【解析】A項，二氧化碳與碳酸氫鈉不反應，氯化氫能與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，故A正確；B項，碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉，碳酸鈉受熱不分解，則加熱法可除雜，故B正確；C項，碳酸鈉溶液吸收二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，則用二氧化碳能除去碳酸氫鈉溶液中的碳酸鈉，故C正確；D項，二者都與氫氧化鋇反應生成沉淀，主要物質(zhì)也被除去了，故D錯誤；故選D。 聯(lián)系舊知，提出問題，引發(fā)思考，通過討論交流，形成解決問題的方法。培養(yǎng)“證據(jù)推理與模型認知”的學科核心素養(yǎng)。 歸納總結(jié)，構(gòu)建碳酸鈉和碳酸氫鈉鑒別的方法模型。 檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
活 活活動二、Na2CO3的制備—侯氏制堿法 【過渡】1926年，我國化工專家侯德榜創(chuàng)造出的“侯氏制堿法”，結(jié)束了由美、英、法等國壟斷世界純堿市場的時代。下面我們就來學習“侯氏制堿法”的原理。 【問題1】閱讀教材P40頁“科學史話”，查閱資料，從原料、原理、流程等方面，回答什么是侯氏制堿法？ 【教師】介紹制堿工業(yè)的三個發(fā)展階段：路布蘭制堿法、索爾維制堿法、侯氏制堿法（又稱聯(lián)合制堿法）—重點介紹。 【學生1】①原料：食鹽、氨氣、二氧化碳——合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣 其反應為C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。 【學生2】②反應原理：往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2(氨堿法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3從溶液中析出。過濾，碳酸氫鈉不穩(wěn)定受熱易分解。 【學生3】NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(飽和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 總反應為：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(飽和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 【教師】投影并講解工藝流程： 【學生4】③循環(huán)使用的物質(zhì)：CO2、飽和食鹽水。 【問題2】討論交流：侯氏制堿法中，能否先通CO2后通NH3？.侯氏制堿法作為我國化學家對化學工業(yè)的巨大成就，具有哪些現(xiàn)實意義？ 【學生1】①不能。從氣體的溶解度考慮，CO2可溶于水而NH3極易溶于水。如先通過CO2則產(chǎn)生的NaHCO3的量極少。 【學生2】②符合現(xiàn)在提倡的“綠色化學的要求，不產(chǎn)生無用的CaCl2，減少了對環(huán)境的污染。 【學生3】③提高了原料（NaCl）的利用率，縮短了生產(chǎn)流程，降低了成本，提高了綜合經(jīng)濟效益。 【學生4】④將制堿技術(shù)發(fā)展到一個新的水平，贏得了國際化工界的高度評價。熱愛祖國、自強不息和艱苦創(chuàng)業(yè)的精神，始終是后人學習的典范。 【教師】強調(diào)“侯氏制堿法”，開展愛國主義教育。 【對應練習1】“侯氏制堿法”是將CO2通入含NH3的飽和NaCl溶液中，結(jié)晶，過濾，加熱分解NaHCO3制得Na2CO3。實驗室模擬制取Na2CO3，使用的裝置能達到實驗目的的是（ ） A．用圖1所示裝置制取CO2氣體 B．用圖2所示裝置除去CO2氣體中的HCl雜質(zhì) C．用圖3所示裝置從溶液中分離出NaHCO3固體 D．用圖4所示裝置加熱分解制取Na2CO3 【答案】C 【解析】A項，稀鹽酸與CaCO3反應產(chǎn)生的CO2氣體會通過長頸漏斗逸出，不能收集到CO2氣體，不符合題意；B項，用NaHCO3飽和溶液除去雜質(zhì)HCl時，導氣管應該長進短出，不符合題意；C項，可以采用如圖所示的過濾裝置分離NaHCO3固體與溶液，符合題意；D項，加熱分解NaHCO3制取Na2CO3應該在坩堝中進行，不能采用蒸發(fā)方法，不符合題意。 【對應練習2】1943年侯德榜發(fā)明聯(lián)合制堿法，其生產(chǎn)流程可簡要表示為 已知：NH3極易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O可電離產(chǎn)生NH4+和OH-。 下列說法錯誤的是( ) A．純堿分類屬于鹽不屬于堿 B．流程中先通入CO2再通入NH3可達同樣效果 C．若實驗室進行第③步操作需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒 D．侯氏制堿法制備NaHCO3利用了物質(zhì)溶解度差異 【答案】B 【解析】純堿是Na2CO3，屬于鹽類，A正確；CO2溶解度較小，通入水中生成的H2CO3較少，且再通入NH3不易控制生成NH4HCO3，而NH3極易溶于水，通入水中生成NH3·H2O，再通入過量CO2，可以生成NH4HCO3，有利于NaHCO3的析出，因此效果不同，B錯誤；第③步操作是過濾，需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，C正確；D項， NaHCO3的溶解度較小，銨鹽的溶解度較大，當溶液中Na+和HCO3-濃度較大時，可以析出NaHCO3固體，因此利用了物質(zhì)溶解度差異，D正確；故選B。 通過查閱資料，了解純堿的生產(chǎn)歷史（過程），感受化學工業(yè)發(fā)展過程中技術(shù)進步的重要性，以及建設(shè)生態(tài)文明的意義。培養(yǎng)愛國主義情懷。 鞏固與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。
環(huán)節(jié)四、課后鞏固 作業(yè)設(shè)計 1．（易）教材作業(yè)：P43頁練習6 2．（易）把X溶液逐滴滴入Y溶液中，與把Y溶液逐滴滴入X溶液中，反應現(xiàn)象不同的是( ) ABCDXNaHCO3Na2CO3NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH
【答案】 B 【解析】Ca(OH)2過量：Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O，NaHCO3過量：Ca(OH)2+2NaHCO3 =CaCO3↓+Na2CO3+2H2O，均有白色沉淀，故A不符合題意； HCl滴入Na2CO3中，開始生成NaHCO3無明顯現(xiàn)象，后生成CO2，有氣泡產(chǎn)生，Na2CO3滴入HCl中，開始鹽酸過量有氣泡產(chǎn)生，故B符合題意；NaHCO3與HCl均產(chǎn)生氣泡，故C不符合題意；均產(chǎn)生白色沉淀，故D不符合題意。故答案為：B。 3．（易）不能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種固體的操作是（ ） A．分別加熱這兩種固體物質(zhì)，并將生成的氣體通入澄清的石灰水中 B．分別測量兩種固體溶于水時，溶液的溫度變化 C．分別在這兩種固體中，逐滴加入同濃度的稀鹽酸 D．分別在這兩種物質(zhì)的溶液中，加入少量澄清的石灰水 【答案】D 【解析】A．碳酸鈉受熱不分解，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳氣體，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，可以鑒別，A不符合題意；B．碳酸鈉溶于水，溶液溫度升高，碳酸氫鈉溶于水，溶液溫度降低，可以鑒別，B不符合題意；C．向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，先無氣體產(chǎn)生，當鹽酸量較多時，產(chǎn)生氣體，向碳酸氫鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸，立即產(chǎn)生氣體，現(xiàn)象不同，可以鑒別，C不符合題意；D．碳酸鈉和碳酸氫鈉均能與澄清石灰水反應生成沉淀，無法鑒別，D符合題意；答案選D。 4．（易）有兩支試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列鑒別二者的操作和判斷均正確的是(　　) 選項操作判斷A分別加入澄清石灰水產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3B分別加入等濃度的稀鹽酸反應較劇烈者為Na2CO3　C分別加入CaCl2溶液產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3D逐滴加入等濃度的鹽酸立即產(chǎn)生氣泡者為Na2CO3
【答案】C 【解析】A項，發(fā)生的反應分別為Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，兩者現(xiàn)象相同(產(chǎn)生白色沉淀)；B項，滴加等濃度的稀鹽酸時，NaHCO3溶液反應更劇烈；C項，Na2CO3與CaCl2發(fā)生反應Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，產(chǎn)生白色沉淀，NaHCO3與CaCl2不反應；D項，逐滴加入等濃度的鹽酸時，NaHCO3立即產(chǎn)生氣泡，Na2CO3開始無氣泡產(chǎn)生，過一會兒才產(chǎn)生氣泡。 5.（中）將NaHCO3和Na2O2的固體混合物置于密閉容器中，加熱至270℃，使其充分反應，最后測得生成的氣體和剩余固體均由兩種物質(zhì)組成，則其組成應是（ ） 生成氣體剩余固體A．CO2、H2O(g)Na2CO3、Na2O2B．H2O(g)、O2Na2CO3、NaHCO3C．H2O(g)、O2Na2CO3、NaOHD．H2O(g)、O2NaOH、Na2O2
【答案】C 【解析】將NaHCO3和Na2O2的固體混合物置于密閉容器中，加熱至270℃，首先NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和H2O；之后是Na2O2分別與CO2、H2O反應。注意CO2、H2O同時通過足量的Na2O2時可認為是CO2先與Na2O2反應，后是H2O與Na2O2反應。A項，Na2O2剩余，則不可能存在CO2、H2O，錯誤；B項，根據(jù)題意加熱條件下，NaHCO3已完全分解，錯誤；C項，如NaHCO3適量，則其分解生成的CO2先與Na2O2完全反應生成O2，部分的水與Na2O2反應生成NaOH，固體為Na2CO3和NaOH，氣體有生成的O2與剩余的水，正確；D項，Na2O2剩余，則不可能有H2O剩余，錯誤。 6．（中）加熱10.0g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物至質(zhì)量不再變化，剩余固體的質(zhì)量為8.45g求混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)（ ） A．58% B．42% C．36% D．64% 【答案】A 【解析】加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物時，碳酸鈉不分解，碳酸氫鈉不穩(wěn)定，加熱時分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，發(fā)生反應為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，則固體質(zhì)量減少的原因是由于碳酸氫鈉分解的緣故，設(shè)混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為m，利用差量法計算，則 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O △m 2×84 106 62 m 10.0g-8.45g=1.55g m=4.2g 所以混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為10.0g-4.2g=5.8g ， 混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為。故選A。 7．（中）侯德榜是我國杰出的化學家，“侯氏制堿法”的創(chuàng)始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=== NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制堿法”的重要反應。下面是4位同學對該反應涉及的有關(guān)知識發(fā)表的部分見解，其中不正確的是(　　) A．甲同學說：該條件下NaHCO3的溶解度較小 B．乙同學說：NaHCO3不是純堿 C．丙同學說：析出NaHCO3固體后的溶液中只含氯化銨 D．丁同學說：該反應是在飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳 【答案】C 【解析】碳酸氫鈉是小蘇打，純堿是碳酸鈉，B項正確；析出碳酸氫鈉，說明剩余的溶液為碳酸氫鈉的飽和溶液，C項錯誤；先通入氨氣至飽和，再通入過量二氧化碳，這樣可以保證在堿性條件下生成更多的HCO，D項正確。 8．（難）工業(yè)純堿中常含有少量NaCl，某校化學課外活動小組設(shè)計如圖所示裝置，測定工業(yè)純堿中Na2CO3的含量。 檢驗裝置B氣密性的方法是：塞緊帶長頸漏斗的三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于瓶內(nèi)的水面，停止加水后，若________ ___________________________，說明裝置不漏氣。 (2)實驗結(jié)束后通入空氣的目的為_____________________________________。 (3)裝置A的試劑為____________，裝置C中的試劑為____________________。 (4)裝置E作用為_______________________________________________。 (5)實驗前稱取28.80g樣品，實驗后測得D裝置增重8.80g，則樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為____________。 (6)有同學認為該實驗設(shè)計有較大缺陷，你認為要如何改進_________________。 【答案】(1)漏斗中與廣口瓶中的液面差保持不變或漏斗中的液面不再下降 (2)把生成的二氧化碳氣體全部排入裝置D中 (3)氫氧化鈉溶液 濃硫酸 (4)吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止影響測量結(jié)果 (5)73.6% (6)用稀硫酸代替稀鹽酸 【解析】(1)檢驗裝置B氣密性的方法是：塞緊帶長頸漏斗的三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾后，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于瓶內(nèi)的水面，停止加水后，利用壓強變化和液面變化分析判斷，若漏斗中與廣口瓶中的液面差保持不變，證明裝置氣密性完好；故故選：漏斗中與廣口瓶中的液面差保持不變；(2)由于生成的二氧化碳會殘留在裝置中，所以實驗結(jié)束后通入空氣的目的為了把生成的二氧化碳氣體全部排入裝置D中；故故選：把生成的二氧化碳氣體全部排入裝置D中；(3)裝置A是為了吸收空氣中二氧化碳，避免影響碳酸鈉含量的測定，其中試劑是氫氧化鈉溶液；裝置C中試劑是濃硫酸，目的是干燥生成的二氧化碳氣體，以便D裝置中實驗前后增加的質(zhì)量為二氧化碳的質(zhì)量；(4)U形管是吸收二氧化碳氣體稱重來測定碳酸鈉含量的方法，若與空氣直接接通，會吸收空氣中二氧化碳和水蒸氣，測定結(jié)果偏高，影響測定結(jié)果的準確性，因此裝置E的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止影響測量結(jié)果；(5)實驗前稱取28.80g樣品，實驗后測得D裝置增重8.80g，為二氧化碳質(zhì)量，結(jié)合碳元素守恒計算，樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)=×100%≈73.6%；(6)由于鹽酸易揮發(fā)，生成的二氧化碳中含有氯化氫會干擾二氧化碳的吸收，改進的方法代替是用稀硫酸代替稀鹽酸。 及時鞏固、消化所學，促進掌握必備知識，評價教學效果，為后期優(yōu)化教學方案提供依據(jù)，培養(yǎng)分析問題和解決問題等關(guān)鍵能力。
課堂總結(jié)
板書 設(shè)計 第二章 海水中的重要元素—鈉和氯 第一節(jié) 鈉及其化合物 第四課時 兩種重要的鈉鹽 一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的重要化學性質(zhì) 1、熱穩(wěn)定性：碳酸鈉穩(wěn)定，受熱不分解。2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 2、與酸溶液反應：HCO＋H+ = H2O＋CO2↑、CO＋2H+ = H2O＋CO2↑ 3、與堿溶液反應：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 離子方程式：OH-+HCO==CO+H2O。 碳酸鈉溶液與NaOH溶液不反應。 但Ca(HCO3)2溶液與NaOH溶液反應： Ca(HCO3)2＋2NaOH===CaCO3↓＋Na2CO3+H2O 離子方程式：Ca2+ + OH－+HCO3- = CaCO3↓+H2O(堿過量)或 Ca2++ 2OH- + 2HCO = CaCO3↓+CO+2H2O(堿不足)。 二、碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別及制備 1、鑒別方法：①固體；②溶液； 2、 除雜： 3、Na2CO3的制備—侯氏制堿法
教學 反思 本課時內(nèi)容是在前面學習碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)和穩(wěn)定性知識基礎(chǔ)上的拓展和延伸，這兩種鈉的碳酸鹽與日常生活息息相關(guān)，容易激發(fā)學生濃厚的學習興趣，內(nèi)容很好體現(xiàn)了化學源于生活、服務(wù)于生活的理念。純堿還是一種重要的化工原料，具有廣泛的用途。同時碳酸鈉和碳酸氫鈉既是高中化學中兩種重要的鈉鹽，又是歷年高考中出現(xiàn)的高頻考點。 本課時的重點是碳酸鈉和碳酸氫鈉于酸、堿、鹽反應的規(guī)律及特點。教學中通過實驗探究或視頻實驗，從定性和定量兩個方面認識反應的差異性，在教師的引導下根據(jù)組成、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，從物質(zhì)的類別、組成的微粒等角度分析兩種鹽性質(zhì)的共性和差異性，找到產(chǎn)生差異性的原因，形成碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸、堿、鹽溶液反應的本質(zhì)認識，為兩種鹽的鑒別和提純方法提供了理論依據(jù)，有效幫助學生突破教學的難點。最后通過制堿工業(yè)發(fā)展歷史和“侯氏制堿法”的學習，培養(yǎng)了“科學態(tài)度與社會責任”學科核心素養(yǎng)和愛國主義情懷。

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