必修1第三章第二节《碳酸钠、碳酸氢钠》教学设计广州大学附属中学胡国良一、教学目标1. 知识与技能:(1)准确的描述Na2CO3与NaHCO3的物理性质(溶解性、状态)。
(2)正确书写Na2CO3和NaHCO3的电离方程式,准确判断能否与盐酸、石灰水、CaCl2反应,准确描述实验现象和书写方程式。
(3)准确描述酸氢钠受热分解实验现象和书写方程式,正确书写Na2CO3转化为NaHCO3的方程式。
(4)归纳酸式盐代表物碳酸氢盐的结构和性质2. 过程与方法:(1)通过Na2CO3和NaHCO3的性质的科学探究,掌握研究物质性质的基本方法。
以Na2CO3和NaHCO3为载体,先观察外观,实验研究物理性质(状态、溶解性),再分析结构(组成、类别、化合价)预测可能的化学性质,实验研究化学性质。
(2)通过Na2CO3、NaHCO3、H2CO3组成对比,理解NaHCO3的两性,并归纳出酸式盐代表物碳酸氢盐的性质。
(3)通过Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加酚酞、再逐滴加入稀盐酸的实验,体验微观离子的反应过程。
3. 情感态度与价值观:通过预测和实验探究结果产生矛盾,感受化学魅力,提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识。
通过本节课的学习,增强学生的民族自豪感,培养爱国主义高尚情操。
二、教学重难点教学重点:碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较和鉴别方法教学难点:HCO3-的性质、通过Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加酚酞、再逐滴加入稀盐酸的实验,体验微观离子的反应过程。
三、本节承载的化学核心观念、化学思想和方法微粒观:盐是由离子基本微粒构成的,盐的性质应该更多的从离子角度思考。
体验微观离子的反应过程,加深对宏观实验的认识。
对比法:将结构相似的物质从相同的角度进行比较,使共同点和差异更加突出,加深对知识的了解,提高学习效率。
陌生物质性质研究方法:陌生物质性质研究是由外观观察,实验研究物理性质(状态、溶解性),再分析结构(组成、类别、化合价)预测可能的化学性质,实验研究化学性质;具体物质各有不同的侧重点。
变化观:化学反应是在一定条件下发生的,不同条件下化学变化可能不同,通过化学反应人们可以获得或消除物质。
CO32-和HCO3-的相互转化是在不同条件下的反应物与产物的互换,转化法可用于物质的除杂。
化学反应是有规律的,Na2CO3和NaHCO3在水溶液中的反应都遵循离子反应规律。
四、教学过程教学环节一:讨论实验方案[引入]:通过前面的学习我们已经知道Na是一种非常活泼的金属元素,在自然界中均以化合态存在。
在钠的诸多化合物中,有着小有名气的"苏氏三姐妹"。
我们首先来认识她们。
化学式小苏打碳酸氢钠NaHCO3苏打碳酸钠Na2CO3说到苏打,他还有一个俗名叫纯碱纯碱和我国著名化学家侯德榜先生讲解:侯德榜,杰出科学家。
他为祖国的化工事业奋斗终生。
并以独创的联合制碱工艺闻名世界。
1926年,他研制的"红三角"牌中国纯碱在美国费城举办的万国博览会上获得了金质奖章,并被誉为"中国工业进步的象征"。
[学生]……[教师]这两个结构决定性质,学习分类法的时候我们了解到,类别相同的物质,性质上有一定的相似之处,碳酸钠大家比较熟悉,我们可以由此推测碳酸氢钠的性质。
[教师]事实是否如我们所预测呢?请大家进行实验设计。
首先考虑物理性质,颜色、状态?都可以直接观察,那么水溶性呢?[学生]……[教师]化学性质应该从哪些方面进行比较?应该选择什么试剂?[学生]……[教师]所以我们应该挑选典型的酸、碱、盐分别去与碳酸钠、碳酸氢钠溶液反应。
这就是我们接下来将要进行的实验。
教学环节二:学生分组实验[教师]我们来研究它们的物理性质,请大家观察所展示的碳酸钠和碳酸氢钠的颜色,状态,并通过实验去了解它们的溶解性。
化学性质我们先做一个钠盐与酸反应的对比实验,请完成分组实验,并把你观察到的现象填在学案中。
[学生]分组实验:[教师](投影分组实验)23323NaHCO3的溶解度是9.6g。
所以相同温度时,Na2CO3比NaHCO3更易溶于水。
(2) Na2CO3和Na2CO3·XH2O是两种不同的纯净物。
Na2CO3溶液结晶生成Na2CO3·XH2O:Na2CO3+ XH2O = Na2CO3·XH2O,Na2CO3·XH2O在空气中易发生风化变成Na2CO3粉末:Na2CO3·XH2O =Na2CO3+ XH2O(失水),属于化学变化。
[教师]小结:同为钠盐的碳酸钠和碳酸氢钠,在化学性质上有不少相同之处,但是也略有差异。
(1)盐不一定都是中性的,为什么Na2CO3和NaHCO3这两种盐的Array水溶液会呈碱性?在选修4会进行研究。
(2)Na2CO3和NaHCO3都能与稀盐酸反应,从基本反应类型的角度看,它们都是复分解反应,请写出反应的离子方程式。
(3)从微观上理解为什么现象会不同:H+和CO32-反应有阶段性,先生成HCO3-,红色变浅,HCO3-和H+再继续反应生成CO2气体,红色褪去。
如图所示。
教学环节三:学生演示实验[教师]盐除了可以与酸反应之外,还可以与碱、盐溶液发生反应,接下来我们通过一个实验来一起研究。
[学生]演示实验①②[教师]小结:(1)碳酸钠溶液中滴加氯化钙溶液,有白色沉淀,而碳酸氢钠溶液无明显现象,因为碳酸钙是难溶于水,碳酸氢钙是可溶盐。
(2)碳酸钠和澄清石灰水反应生成的白色沉淀是碳酸钙,碳酸氢钠和澄清石灰水混合,为什么也会产生白色沉淀呢?该沉淀是什么呢?OH -+HCO 3-=CO 32-+H 2O, CO 32-+Ca 2+=CaCO 3由以上实验可知HCO 3-和H +、OH -不能共存,与Ca 2+或Ba 2+能共存课堂练习一.下列表述中正确的是( )A .碳酸钠和碳酸氢钠可以用澄清石灰水鉴别它们的溶液B .向无色溶液滴加足量盐酸产生无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,则无色溶液中一定有CO 32-C .Na +、Ca 2+、OH -、HCO 3-能大量共存 D .碳酸钠和碳酸氢钠均可与硫酸反应制备CO 2[教师]我们研究某种固体物质,除了从组成上研究通性之外,往往还要研究它的热稳定性,就是在受热的时候,该固体是否容易发生分解反应,接下来我们通过一个实验来一起研究。
[学生]请一个学生上来加热固体,另一个学生观察现象并进行描述。
[教师]该实验表明碳酸氢钠的热稳定性较弱,2NaHCO 3 ===Na 2CO 3 + H 2O + CO 2↑,碳酸氢钠分解可以变成碳酸钠,碳酸钠在在某些条件下可以转化成碳酸氢钠吗?层,久而久之,就形成了溶洞,CaCO 3+H 2O+CO 2=Ca 2++2HCO 3(1)写出Na 2CO 3溶液中通入二氧化碳时反应的化学方程式和离子方程式:______________________________________________________________________________ (2)据此,为什么除去二氧化碳气体中混有的少量氯化氢等酸性气体时,用饱和NaHCO 3溶液而不用Na 2CO 3溶液_____________________________________________________________ [教师]碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化。
[教师]根据碳酸钠与碳酸氢钠各自不同的性质,二者有什么用途呢? [学生]归纳二者的主要用途:发酵粉、药剂、去污剂、灭火剂……提问:根据以上分析,请同学们根据Na 2CO 3和NaHCO 3性质的不同,设计出多种不同的实验方案来鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3。
回答:方案一,方案二..........小结:根据同学们讨论的结果,将鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3的方法总结如下: PPt :(1):利用两者溶解性的不同讲解: 20℃时,称量约20g Na 2CO 3和NaHCO 3固体,逐渐加入盛有100g 水的烧杯中,不断搅拌至不再溶解。
有固体剩余的是NaHCO3固体,全部溶解的是Na 2CO 3固体。
(2):利用两者水溶液pH 的不同用固体配成等物质的量浓度的溶液 ,测定其水溶液的pH (3):利用两者热稳定性的不同采用如下装置(将装置课前准备好,放在讲台上),分别加热两种固体,能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO 3固体,没有变化的是Na 2CO 3固体。
(4):利用两者与酸反应速率的不同在小试管中分别加入Na 2CO 3和NaHCO 3固体(盖满试管底部即可)。
然后倒入稀盐酸,比较两者反应速率的不同。
反应速率较大的是NaHCO3固体,速率较慢的是Na2CO3固体。
(5):鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液因为Ca(HCO3)2可溶,所以NaHCO3不会和CaCl2反应生成沉淀。
故可以用CaCl2溶液来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
方法:分别取样于两支试管中,加入CaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3,没有明显变化的是NaHCO3溶液。
教学环节四:总结规律[教师]本节课我们再一次按规律研究了两种物质,这个规律是什么?[学生]先研究物理性质,然后研究化学性质,分别从组成着手去研究通性和特性,最后研究用途。
[教师]本节课我们通过实验研究了碳酸氢钠的性质,请从组成上对比碳酸钠和碳酸,小结碳酸氢盐性质。
教学反思今年的市发言《碳酸钠和碳酸氢钠》进度的原因,是在没有上氧化钠和过氧化钠的前提下,把碳酸钠和碳酸氢钠提前上了。
于是这堂课作为元素化合物的第一堂课,承担了帮助学生理清研究陌生物质的思路的重要任务。
从上课情况看,整堂课的思路还是非常的清晰,从物理性质——化学性质(组成的角度)——用途,能够给学生提供一个较完整较系统的研究陌生物质的思路。
但是这样实验的容量比较大,40分钟的时间捉襟见肘。
课前学案能够让学生在知识基础方面进行较好的学前准备,但是从实验探究的角度来看,因为对学案的讨论不充分,学生依旧对实验设计没有太多的自主思考,课堂实验中还是有不少学生不清楚实验如何操作,药品应取何用量,究其关键还是对实验目的、实验设计本身没有进行充分探究,有些赶鸭子上架。
教师要引导学生分析方案设计时应考虑的实际问题,完善实验方案。
这次教学中已经渗透研究物质的思路,那么研究物质的基本思路在本节内容设计上属于观念的强化,因此在教学过程中可以赋予其他的化学观念,适当建立宏观与微观的交互,从宏观现象到微观结构或形态的想象,有利于学生感性想象力的发展,从微观结构到宏观性质的推理,有助于学生逻辑推理能力的提升。
向滴有酚酞的的碳酸氢钠溶液中滴加盐酸——立刻出现大量气泡,向滴有酚酞的碳酸钠溶液中滴加盐酸,溶液先颜色变浅,再出现大量气泡。