資源簡介

第二章 海水中的重要元素----鈉和氯
第一節 鈉及其化合物
第2課時 碳酸鈉和碳酸氫鈉
教學目標
通過日常生活中的運用，預測碳酸鈉和碳酸氫鈉性質，能依據碳酸鈉的堿性設計探究方案，形成科學探究與創新意識的核心素養。
通過對碳酸鈉性質的重新認識和對碳酸氫鈉性質的預測與驗證，構建從組成微粒和物質類別的角度認識物質性質的認知模型，培養學生宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知的核心素養。
通過介紹侯氏制堿法，培養科學態度與社會責任的核心素養。
教法：引導法、任務驅動法
學法：體驗式法、合作與觀察法、分析與交流法
【教學重點和難點】
重點：碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質比較。
難點：碳酸鈉與鹽酸反應的本質。
教學用具：多媒體。
【教學流程】
引入：本章進入元素及其化合物時，往往是從元素相關的單質、酸、堿、鹽來開始學習，以鈉為例，以鈉的單質，氧化物中學習了氧化鈉和過氧化鈉，還有初中接觸到的鈉鹽-----氯化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等，當時是粗略的了解了一下，本節課我們將重點學習碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質。
新課講授
【學習任務一】探究碳酸鈉、碳酸氫鈉的堿性
在初中我們就已經知道了碳酸鈉，俗稱純堿、蘇打，碳酸氫鈉俗稱小蘇打。此外，我們也知道了他們的一些用途。你還記得都有哪些用途嗎？
補充：蘇打餅干、胃藥、去污粉、干粉滅火器等，
問題1：根據他們的去污原理以及胃藥成分問題，他們應該具有什么樣的性質？
【設計意圖】初高中銜接，以真實、有意義的問題來激發學生的學習興趣，引發學生思考。
問題2：如果我們要對重油污進行清潔，選用哪種物質效果更好呢？我們需要對它們的性質進行對比，比較它們的什么性質呢？
【學生】比較它們的堿性，堿性強的去污效果好。
【引導】如果溶解度大就可以配成濃溶液，去污效果也會很好，如果溶解時有溫度升高，也會增強去污效果。所以我們需要比較它們的堿性、溶解性和溶解時的溫度變化。
學生實驗探究1【實驗2-4】在兩支試管中分別加入少量Na2CO3和NaHCO3(各約1 g)，完成下列實驗，并將實驗現象和相應的結論填.入下表。
【提問】根據實驗你得到什么結論？
學生思考總結： 堿性：Na2CO3＞NaHCO3
溶解性：Na2CO3＞NaHCO3
溶解熱效應：Na2CO3溶解放熱，NaHCO3溶解吸熱。【問題解決1】：我們對廚房中的重油污進行清潔時，純堿與小蘇打的去污效果哪個好？
學生：純堿的效果更好。
【問題解決2】碳酸鈉也可以和鹽酸反應，為何不用碳酸鈉來治療胃酸過多？
學生：Na2CO3堿性較強，不適宜做胃藥。
【學習任務二】碳酸鈉的性質探究
思考：根據以上碳酸鈉、碳酸氫鈉性質的異同點，碳酸鈉還有那些性質？（從鹽的通性認識化學性質）
投影：導學案當中學生的作業內容展示。
學生：與酸反應、與堿反應、與某些鹽反應。
問題3：上述Na2CO3的性質是哪種微粒現出來的？
【學生】上述Na2CO3的性質均是CO32-表現出來的。CO32-與酸反應的本質是CO32-結合H+, CO32-與鹽和堿反應的本質是CO32-與金屬陽離子生成碳酸鹽沉淀。
過度：事實是否是這樣呢？我們用實驗來證明。
【演示探究1:】介紹上述圖1的兩個實驗裝置，指導學生實驗過程中要逐滴加鹽酸。
實驗現象:滴有酚酞的碳酸鈉逐滴滴加鹽酸后，溶液由紅色慢慢變為淺紅色，過程中無氣泡產生。繼續滴入鹽酸，溶液由淺紅色慢慢變成無色，且過程中有大量氣泡產生。
問題4：已知Na2CO3溶液顯堿性是由于CO32-與水的作用，含酚酞的Na2CO3紅色溶液加入鹽酸后溶液顏色變為淺紅，說明了什么？(展示滴有酚酞碳酸氫鈉溶液的試管，讓學生進行對比)
[學生]CO32-被H+消耗。
問題5：紅色溶液轉變為淺紅色的過程中并沒有氣體產生，此時CO32-與H+結合生成什么粒子？繼續加入鹽酸后又為什么會產生氣體？
[學生]紅色溶液轉變為淺紅色是生成HCO3-,淺紅色變無色的過程中HCO3- 與H+反應生成CO2。
教師：通過以上微觀過程的分析，你能寫出往碳酸鈉溶液中緩慢滴加鹽酸的過程中涉及的化學方程式嗎？
學生 : Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3;
NaHCO3+HCl=NaCl+H20+CO 2。
【設計意圖】通過實驗探究，解決實際生活問題。樹立性質決定用途，用途反映性質的化學觀念，落實學生科學探究和實驗創新素養。
問題6：通過以上的探究證明CO32-與HCO3-都能結合強酸中的H+生成CO2，那二者能結合碳酸中的H+嗎？
【學生】二氧化碳和水反應就是碳酸，鹽酸、硫酸均屬于酸類物質，所以CO32-可以與碳酸提供的H+結合，所以CO32-可以與碳酸反應生成HCO3- 。
過度：事實是否是這樣呢？我們用實驗來證明。
演示實驗2：將一瓶“雪碧”碳酸飲料，倒出一部分，再將瓶子擠扁后振蕩，扁的雪碧重新恢復膨脹，然后再將雪碧中迅速加入4g的碳酸鈉固體粉末，擰緊瓶蓋，用力搖晃瓶子。
實驗現象：倒入碳酸鈉固體的瓶子慢慢變癟。
教師：你們能解釋以上現象嗎？
學生：扁的雪碧瓶搖晃后重新恢復膨脹原因是雪碧遇碳酸鈉生成二氧化碳，瓶內壓強增大，倒入碳酸鈉固體后，碳酸鈉固體與瓶內二氧化碳與水反應，瓶子內壓強變小所以慢慢變癟；
【設計意圖】讓學生通過實驗探究的方法，親歷預測----實驗----解釋----得出結論的過程。通過該過程，讓學生進一步構建金屬及其化合物的研究模型，為學生后續學習鐵及其化合物等奠定基礎。
【學習任務三】探究碳酸氫鈉的化學性質
過度：通過以上一系列活動，尤其任務一中的宏觀實驗探究，我們已經知道的碳酸鈉與碳酸氫鈉之間的異同點，請繼續思考以下問題。
問題7：從微粒組成和物質類別角度分析Na2CO3和NaHCO3的不同點。
【學生】在組成上均含有Na+,均為鈉鹽，陰離子為均為CO32-與HCO3-均為碳酸的酸根離子，均為碳酸鹽，Na2 CO3為碳酸的正鹽，NaHCO3酸式鹽。
問題7：請根據組成預測NaHCO3的化學性質。
學生：可以與酸反應，可以與堿發生中和反應，因為HCO3-中的H+ 與OH-反應。
過度：事實是否是這樣呢？我們用實驗來證明。
學生實驗探究2: 1mol·L-1 NaHCO3 溶液、1mol·L-1 鹽酸、1mol·L-1 NaOH溶液，記錄物質之間的滴加、現象和結論。
實驗步驟 現象 結論
NaHCO3 溶液中滴加鹽酸溶液 產生氣泡 NaHCO3 與酸反應
NaHCO3 溶液中滴加鹽NaOH溶液 無現象 HCO3 +OH- =CO32- + H2O
思考：如何證明NaHCO3 溶液與NaOH溶液發生了反應。
【學生】先在NaHCO3溶液中滴加CaCl2或BaCl2溶液，若無沉淀，再滴加NaOH溶液，若出現白色沉淀則可說明HCO3-與OH-發生反應CO32-。
【知識拓展】氫氧化鈣用于鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉？
學生：不能 。可以用氯化鈣或氯化鋇代替氫氧化鈣來鑒別。
【設計意圖】讓學生通過類比學習的方法，親歷預測----實驗----解釋----得出結論的過程。通過該過程，讓學生進一步構建金屬及其化合物的研究模型，為學生后續學習鐵及其化合物等奠定基礎。
問題8：解釋去污粉去污原理、碳酸氫鈉治療胃酸過多的原因。
總結：通過本節課的學習，我們明確認知物質性質的一般思路:物質的組成微粒決定了物質的類別，同一類物質具有相似的性質，性質又是由組成微粒決定的，性質上的差異又決定了物質用途上的差異。
【介紹科學史】
【提問】閱讀完科學史，大家有何感想？
【學生】分享感想
【設計意圖】：學習科學家的精神，幫助樹立正確的人生觀、世界觀和價值觀。
三．作業布置
四．板書設計

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