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教师发展

《碳酸钠和碳酸氢钠》教学设计

《碳酸钠和碳酸氢钠》教学设计  

   

人教版《化学1》第三章 第2  

   

manbetx登陆  姜海娟  

一、课程标准、教材以及学生分析  

1 课程标准和教材分析    

课程标准 :根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠及其重要化合物的主要性质。  

教材分析: 在进行教学设计之前,我参考了三套教材并对其中的相同与不同之处做了分析:  

人教版: 碳酸钠和碳酸氢钠是放在离子反应之后的。  

设计了3个实验:(1)取固体分别溶解,滴加酚酞观察颜色;(2)分别加热;(3)分别与稀盐酸反应。  

探究了3种性质:碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性、碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性、二者与盐酸反应。  

苏教版 :碳酸钠的性质与应用是放在离子反应之前的。  

设计了3个实验:(1)分别向澄清石灰水和 CaCl2 中滴加碳酸钠溶液;( 2 )使碳酸钠与浓盐酸反应;( 3 )测定碳酸钠溶液的 pH (用试纸);用碳酸钠溶液洗沾有油污的铜片,通过这三个实验探究碳酸钠中 CO32- Ca2+ H+ 反应,以及其碱性。  

探究了3种性质:碳酸钠与钙离子生成沉淀;碳酸钠与氢离子反应生成气体;碳酸钠溶液的碱性。另外涉及到如何由碳酸钠制备碳酸氢钠。  

鲁科版: 在碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质安排在研究物质性质的基本程序和离子反应的相关内容之后。  

让学生自己设计实验。  

探究了3种性质:碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸的反应;碳酸氢钠与氢氧化钠反应;碳酸氢钠受热分解。还涉及到如何由碳酸钠溶液得到碳酸氢钠,以及碳酸氢钠溶液如何得到碳酸钠。  

三种教材的相同点和不同点见表1  

1 三套教材关于碳酸钠和碳酸氢钠的相同与不同之处  

 

元素  

具体  

物质  

三套教材  

共有的内容  

三套教材分别特有的内容  

鲁科版  

人教版  

苏教版  

  

碳酸钠  

物理性质,与酸的反应,热稳定性,用途  

——  

——  

与某些碱[ Ca(OH)2 ] 反应;与盐反应  

两者性质的比较  

碳酸氢钠  

物理性质,与酸的反应,热稳定性,用途  

与碱(NaOH)的反应;由碳酸钠溶液制备碳酸氢钠  

——  

碳酸钠溶液中通入二氧化碳制备碳酸氢钠  

   

2 .学生分析    

1)高中生普遍具有的特点:  

高中学生的认知发展水平已经到一定的高度,因此学生对知识的学习也有了更高的要求:  

不喜欢单纯记忆知识而不深入理解。高中生对物质的兴趣不局限在表面,而是对更本质的知识产生极大的兴趣。 他们希望能够从 更本质的角度去看问题。而化学就是从分子、原子水平来研究物质的科学,因此我们从微观离子之间的反应来解释现象。  

不喜欢盲目地做实验而没有一定的方法。常常会遇到学生上课学得很好,但是一到实验室头脑一片空白,不知道从哪里入手。进行化学研究有一定的程序和方法,今天这节课学生学习并实施了研究物质性质的方法和程序,掌握一定的科学研究方法可以提高研究化学物质的效率。本课 的设计思路即在学习具体化学知识的过程中掌握科学的方法,因为掌握了科学的研究方法能够使研究的效率更高一些,高中要学习的化学物质很多,如果没有掌握一定的方法,面对如此多的物质和需要知道的性质不知道如何下手。  

不喜欢知识的罗列而是希望有一定的思想。本节课还始终涉及到区别与联系的思想,首先采用对比实验来学习二者的不同性质,另外两种物质可以相互转化。能够将各种事物做区别是学生的分析能力,而将不同的事物联系起来才体现了学生的创新性和创造力。因此, 本节课是碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较学习,来掌握二者之间的不同点,从而能够设计实验来鉴别这两种物质。另外 ,涉及碳酸钠如何转化为碳酸氢钠,碳酸氢钠又如何转化为碳酸钠的问题。  

2)高中生学习碳酸钠和碳酸氢钠之前具有的知识准备:  

    学生已经学过了化学计量学,有一定的计算分析能力。  

学生学过了离子反应的相关知识,会分析溶液中微粒以及会预测微粒之间所能发生的相互作用。  

学生在学习本节课之前已经学习了金属钠以及钠的氧化物的化学性质,有了一定的知识基础。  

学生在实际的生活中对发酵粉和食用碱也听说过。  

3)高中生还没有而需要具有的能力:  

学生已经具有了一定的基础知识和基本能力,但是这些知识和能力与学生解决实际生活中的相关问题之间还存在这一段“沟壑”,因此本节课的目的是 在学生已有知识和未知的问题解决之间搭起一座桥梁,而且力求达到学生能够主动搭建这座桥梁,即主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能。    

二、教学目标  

知识与技能: 通过观察了解碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质;通过实验与理论的结合掌握碳酸钠和碳酸钠的主要化学性质;由性质理解用途以及两种物质之间的转化。    

过程与方法: 通过探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质,掌握研究物质性质的基本程序;通过探究碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别与相互转化,学习从联系与区别的观点研究物质。    

情感态度价值观: 学生体验科学探究的乐趣;认识物质学会从现象到本质;另外体会普遍联系的思想,从而培养学生创造性。    

三、教学重难点  

由于学生刚学完离子反应,还没有形成系统的“微粒观”,因此从微粒之间的相互作用来思考问题就成为现阶段学生学习的难点,本节课不仅涉及到两种微粒之间的相互作用,而且涉及到微粒之间反应的一个“顺序”问题。  

因此碳酸钠溶液与酸的反应;碳酸氢钠溶液与碱的反应就成为本节课的重点和难点。  

四、教学流程图  

 

   

五、教学过程  

 

教学进程    

教师活动    

学生活动    

教学资源    

设计意图    

【问题情境】奶奶为方便取用将泡打粉和食用碱放在两个玻璃瓶中,但是她后来忘记哪个瓶中是泡打粉了,你帮她解决这个问题吗?要帮忙,得知道这两种物质的化学成分?可以看说明书。    

提供这样一个情景,让学生想办法了解二者的主要成分。    

阅读泡打粉和食用碱的说明书,知道二者的主要成分分别是碳酸氢钠和碳酸钠。    

图片展示问题情境。    

提出学生想要解决但是根据现有知识还不知道如何解决的问题,目的使学生有学习的愿望,才能主动建构化学知识。    

要分出二者的区别,我们还要知道二者分别有什么性质。那么从哪里下手去研究它们的性质呢?    

研究物质性质的四个基本过程:观察外观、预测性质、实验和观察、解释和结论。    

认识一种科学研究的方法,下面采用这种方法来研究碳酸钠和碳酸氢钠的性质。    

PPT :展示发酵粉和食用碱的说明书。    

PPT :展示物质性质的基本研究方法。    

给学生提供一种研究方法,以便于对于任何一种物质都可以知道从哪里下手进行研究。    

观察,得出其物理性质。    

每个实验桌上都有盛有碳酸钠和碳酸氢钠的试剂瓶。    

观察碳酸钠和碳酸氢钠固体的颜色、形状。    

两瓶碳酸钠和碳酸氢钠固体。    

研究物质性质的第一步,学会观察物质的外观,初步了解其物理性质。    

预测性质并实验验证    

预测( 1    

从物质分类角度。    

指导学生从物质分类的角度来推测性质。碳酸钠含有 CO32- ,属于碳酸盐,与碳酸钙是同类物质,性质相似,根据碳酸钙的性质推测一下,碳酸钠可能具有的性质?    

能不能受热分解后面我们会解释。    

学生推测,碳酸钙可以受热分解,碳酸钠是不是也可以?    

碳酸钙可以与稀盐酸反应制取二氧化碳,碳酸钠也可以与稀盐酸反应制取二氧化碳吗?    

PPT :碳酸盐一类物质。    

药品:稀盐酸,碳酸钠固体,碳酸氢钠固体    

使学生掌握一种预测物质性质的方法,从物质分类的角度,看属于哪一种类型,即有这类物质的通性。设计实验验证。    

预测( 2    

从结构来看。    

指导学生观察 Na2CO3 NaHCO3 二者的化学式,可以看到二者所含元素有相似性。    

   

【演示实验】在同样大小的气球里装入等质量的碳酸钠和碳酸氢钠固体,试管里装有过量且等量的盐酸,观察有什么不同的现象?为什么?    

   

学生根据碳酸钠固体可以与稀盐酸反应,推测碳酸氢钠固体也可以与稀盐酸反应,并实验验证。    

   

学生写出二者固体与醋酸反应的方程式,计算分析等质量的与醋酸反应产生气体的量的差异。    

从而解释现象的不同。    

预测物质性质的方法,观察化学式,看是否有相似性。设计实验验证。    

预测( 3    

从物质的微观本质来预测。    

首先分析碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中的微粒。    

   

根据物质能发生电离,推测溶液中所含阳离子都是 Na+ 而阴离子分别为 CO32- HCO3-    

   

药品:    

碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、氯化钙溶液、氯化钡溶液等。    

   

PPT :展示向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中分别滴加稀盐酸出现不同现象的原因。    

   

第三种预测方法,深入到微观,由微观粒子的特征及微观粒子之间的相互作用。    

对于 CO32- 的性质比较熟悉,重点学习 HCO3- 的相关性质。    

然后推测两溶液中的微粒分别能和哪些其他的微粒发生反应。并设计实验验证。    

   

推测这两种微粒分别能跟哪些离子发生反应: CO32- 可分别与 Ca2+ Ba2+ 等形成沉淀,可以与 H+ 产生二氧化碳和水。    

   

①预测都与 H+ 反应,指导学生向两溶液中分别滴加稀盐酸。观察现象。    

   

对产生的不同现象进行解释。    

   

指导学生反过来滴加,即向稀盐酸中分别滴加碳酸钠和碳酸氢钠先预测有什么现象,再实验验证。    

碳酸钠溶液中滴加稀盐酸,刚开始没有气泡产生,碳酸氢钠溶液一开始就有气泡产生。    

   

学生学到:    

CO32-+H+=HCO3 -    

HCO3-+H+=CO 2 +H2O  

但当 H+ 足够多的时候这两个过程就不能区分开了。    

CO32-+2H+=CO2 +H2O  

②预测碳酸根离子可以和钙离子形成沉淀。    

提示向澄清石灰水中通入二氧化碳产生沉淀,继续通入过量二氧化碳沉淀又消失。    

   

预测碳酸钠和碳酸氢钠与氢氧化钙的反应。二者现象有何不同。    

   

分析其中的微粒有什么不同。    

   

解释原因:在老师指导下推测 HCO3- 可以与 OH- 生成 CO32-    

实验:碳酸钠能和氯化钙生成沉淀;碳酸氢钠不能。    

   

碳酸钠能使澄清石灰水(即氢氧化钙)生成沉淀;碳酸氢钠也可以使澄清石灰水形成沉淀。    

   

分析澄清石灰水中还有 OH- 离子,可能干扰。    

   

③预测碳酸氢钠可以和氢氧化钠反应。    

教师演示实验。    

如何证明已经发生了化学反应。    

学生:    

HCO3-+  OH-  =CO32-+ H2O  

向其中滴加氯化钙如果有白色沉淀生成即可证明。    

   

   

预测( 4    

从实际应用来预测。    

面包很松软,正因为在面粉中掺入了发酵粉的作用,烘焙好之后,掰开面包有气孔,说明碳酸氢钠受热分解出了气体。    

如何检测该气体。    

碳酸钠明明是盐,为什么俗称纯碱呢?    

和面之后的面团为了防止放的时间长发酸,常加入纯碱来中和,正是因为其溶液碱性强。    

但为什么溶液呈碱性我们在高二会继续学习。    

猜测生成的是二氧化碳,用澄清石灰水验证生成的气体。    

观察演示实验。    

写出反应方程式。    

   

   

   

猜测,可能溶液呈碱性。    

用酚酞和 pH 试纸分别检验碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液是否呈碱性,以及碱性的强弱。    

药品:碳酸氢钠固体、澄清石灰水; pH 试纸,酚酞溶液;碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液    

学会从用途——性质的预测方法。    

归纳碳酸钠和碳酸氢钠的性质    

让学生填空白的表格。    

学生将今天所学知识进行整理,总结归纳碳酸钠和碳酸氢钠的性质。    

表格表示    

学会分析,综合,归纳。    

性质决定用途:碳酸钠和碳酸氢钠的用途    

引导学生分析碳酸钠和碳酸氢钠用途和性质的关系。    

碳酸氢钠——受热分解与发酵粉,干粉灭火剂。水溶液呈弱碱性与中和胃酸,皮肤上不小心沾到酸之后的处理。    

碳酸钠——水溶液呈碱性,可用做面碱,可以用来制肥皂等等。    

学生思考用途与性质之间的关系。    

图片    

学会由性质——推测用途。    

碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化    

【演示实验】    

可从钟乳石的形成入手。    

让学生根据向碳酸钙沉淀中通入二氧化碳生成碳酸氢钙的方程式类比写出:    

向饱和碳酸钠溶液中通入 CO2 的方程式。    

   

那么碳酸氢钠固体怎样得到碳酸钠固体?    

碳酸氢钠溶液如何得到碳酸钠呢?    

   

写出反应的化学方程式。    

   

分析碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度:碳酸钠 > 碳酸氢钠    

   

碳酸氢钠固体受热分解得到碳酸钠;    

   

碳酸氢钠溶液与碱反应得到碳酸钠。    

图片展示溶洞与模拟溶洞形成。    

学会联想,由钟乳石的变化过程,推测碳酸钠到碳酸氢钠的变化过程。    

(学会运用类比思维)    

   

   

总结本节课,回到开始提出的问题    

你现在能帮奶奶解决这个问题了吗?    

总结二者的鉴别方法。    

如果不拿到实验室,在自家厨房里用什么方法鉴定好呢?    

发散思维,让学生去思考。    

学生回忆本节课所学的鉴别二者的方法,从中搜寻出能利用厨房中的资源鉴定的方法。    

   

   

PPt: 总结二者的鉴别方法,回到生活中的问题。    

从书本知识又回到实际的问题解决中。    

   

六、教学设计反思  

本课在进行化学知识教学的同时渗透了研究方法的教育,给学生提供了化学研究的思路,为研究任何一种物质的性质做好铺垫,提供研究思路。  

本课的亮点以及创新点在于:在研究物质性质的第二步,预测性质时,并不是让学生漫无目的地胡乱预测,这样学生依然没有真正理解,而是给学生提供了考虑问题的几个角度,如,从物质分类角度入手,同类物质具有相似的性质,从类别去预测;从物质的微观结构入手,从微观粒子的组成及微粒之间的相互作用来预测可能具有的性质;从物质的用途入手,既然能有这样的用途肯定是由于它具有某种性质。  

   

附:板书设计  

碳酸钠和碳酸氢钠  

一、物理性质    

二、化学性质    

 

    五、鉴别方法    

固体 加热法    

溶液 :( 1 气泡法 HCl 滴加顺序    

     2 沉淀法 CaCl2 BaCl2 溶液    

3 )比色法-酚酞溶液或 pH 试纸