人教版高中化学必修1第三章第二节《碳酸钠碳酸氢钠》教学设计.docx

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人教版高中化学必修1第三章第二节《碳酸钠碳酸氢钠》教学设计

人教版高中化学必修1第三章第二节《碳酸钠、碳酸氢钠》教学设计

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）

步骤

Na2CO3

NaHCO3

结论

①在2支大试管里各取约1g（已包好）的Na2CO3和NaHCO3，观察它们的颜色状态。

白色粉末

细小白色粉末

Na2CO3加水先生成含结晶水的晶体Na2CO3·XH2O，

碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠。

②分别滴加几滴水，振荡试管，观察。

用手摸一摸试管底部。

加水结块变成晶体；放热

加水部分溶解；感受不到热量变化

③继续向试管中加入10ml的水，用力振荡，观察。

（留着待用）

可溶解

未全溶解

④向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中，分别滴加2滴酚酞。

溶液变成红色

溶液变成浅红色

等浓度的碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的碱性强。

等浓度的碳酸钠溶液比碳酸氢钠溶液与盐酸反应的速率慢，

⑤再继续加入稀盐酸

开始没有气泡，随着溶液的红色变浅，气泡开始增多

红色褪去，立刻出现大量气泡

小结：

（1）Na2CO3和NaHCO3都是白色固体，都可溶与水，在20℃时，Na2CO3的溶解度是21.5g，NaHCO3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

步骤

Na2CO3

NaHCO3

①滴加几滴氯化钙溶液

现象：

白色沉淀

解释：

CO32-+Ca2+=CaCO3↓

现象：

无明显现象

解释：

Ca（HCO3）2是可溶盐

②滴加几滴氢氧化钠溶液

现象：

出现白色沉淀

解释：

OH-+HCO3-=CO32-+H2O,

CO32-+Ca2+=CaCO3↓

③对碳酸钠、碳酸氢钠固体进行加热。

现象：

现象：

解释：

［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-+HCO3-=CO32-+H2O,

CO32-+Ca2+=CaCO3

由以上实验可知HCO3-和H+、OH-不能共存，与Ca2+或Ba2+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CO32-

C．Na+、Ca2+、OH-、HCO3-能大量共存

D．碳酸钠和碳酸氢钠均可与硫酸反应制备CO2

［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。

步骤

Na2CO3

NaHCO3

⑤对碳酸钠、碳酸氢钠固体进行加热。

现象：

澄清的石灰水不变浑浊

现象：

试管壁上有水珠，澄清的石灰水变浑浊。

解释：

碳酸钠的热稳定性大于碳酸钠氢钠

2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑

［教师］该实验表明碳酸氢钠的热稳定性较弱，2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2↑，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？

［学生］课堂练习二．已知：

富含二氧化碳的地下水流经大理石岩层时，通过该反应腐蚀岩层，久而久之，就形成了溶洞，CaCO3+H2O+CO2=Ca2++2HCO3-

（1）写出Na2CO3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NaHCO3溶液而不用Na2CO3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Na2CO3和NaHCO3性质的不同，设计出多种不同的实验方案来鉴别Na2CO3和NaHCO3。

回答：

方案一，方案二..........

小结：

根据同学们讨论的结果，将鉴别Na2CO3和NaHCO3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20gNa2CO3和NaHCO3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Na2CO3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NaHCO3固体，没有变化的是Na2CO3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Na2CO3和NaHCO3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。

宏观现象之间的联系，使学生“看见”了溶液中碳酸根离子和H+反应的阶段性，酚酞成为一种将宏观现象和微观离子结构相联系的指示剂。

这个内容在去年的教学中因为时间的问题规避了，但通过课程内容的调整，本节课将这个部分当做重难点，在此，对实验现象的观察，对宏观与微观的联系，对微观反应过程的想象，都可以使学习活动变得趣味盎然。

必修1第三章第二节《钠的化合物》学案

班级_________学号_________姓名_________

1、引入：

研究陌生的物质应该从哪些方面着手？

（1）研究物质的______________________________________________

（2）研究物质的_______________________：

（1）从_________________角度，了解该类物质的通性

（2）从化合价的角度，分析该物质的_______________________________

（3）研究该物质的特性

（3）了解该物质的____________________

2、有关碳酸钠和碳酸氢钠的知识

举例说明盐能够与哪些类别的物质发生反应，写出相应反应方程式

电离方程式Na2CO3=______________________,NaHCO3=__________________________

分组实验：

步骤

Na2CO3

NaHCO3

解释或结论

①在2支大试管里各取约1g（已包好）的Na2CO3和NaHCO3，观察它们的颜色状态。

现象：

现象：

②分别逐滴滴加几滴水，振荡试管，观察。

用手摸一摸试管底部。

现象：

现象：

③继续向试管中加入10ml的水，用力振荡，观察。

（留着待用）

现象：

现象：

④向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中，分别滴加2滴酚酞。

现象：

现象：

⑤再继续加入稀盐酸

现象：

现象：

演示实验：

步骤

Na2CO3

NaHCO3

①滴加几滴氯化钙溶液

现象：

解释：

现象：

解释：

②滴加几滴氢氧化钠溶液

现象：

解释：

现象：

解释：

③取固体，分别加热

现象：

解释：

现象：

解释：

课堂提问一：

氯化钙滴入碳酸氢钠和氢氧化钠的混合溶液有什么现象？

为什么？

课堂提问二：

碳酸氢钠固体热分解得到的气体持续通入澄清石灰水的现象是？

能不能解释下？

同时，看课堂练习二。

3、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CO32-

C．Na+、Ca2+、OH-、HCO3-能大量共存

D．碳酸钠和碳酸氢钠均可与硫酸反应制备CO2

二、已知：

富含二氧化碳的地下水流经大理石岩层时，通过该反应腐蚀岩层，久而久之，就形成了溶洞，CaCO3+H2O+CO2=Ca2++2HCO3-

（1）写出Na2CO3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NaHCO3溶液而不用Na2CO3溶液_____________________________________________________________

4、课后练习：

课后讨论：

根据以上分析，请同学们根据Na2CO3和NaHCO3性质的不同，设计出多种不同的实验方案来鉴别Na2CO3和NaHCO3。

回答：

方案一，

方案二

..........

1、下列关于NaHCO3的叙述，不正确的是（）

A、它是一种白色粉末，溶解度大于Na2CO3

B、它加热至200°C左右，可完全分解，利用NaHCO3这种性质，可由NaHCO3制取纯碱

C、当质量相同NaHCO3和Na2CO3分别跟足量盐酸反应，NaHCO3得到的CO2多

D、NaHCO3既可以和盐酸反应也可以和NaOH溶液反应

2、只用水和另外一种试剂就可鉴别碳酸钠、硫酸钠、碳酸钙和氯化钡四种物质，这种试剂是（）

A、NaOHB、AgNO3C、H2SO4D、CaCl2

3、下列物质放在敞口容器中，质量会减少的是（）

A、Na2OB、碳酸钠晶体C、NaOH固体D、质量分数为98%的硫酸

4、下列物质中，对热稳定性最好的是（）

A、KMnO4B、KClO3C、NaHCO3D、Na2CO3

5、为去除括号内的杂质，所选试剂或方法不正确的是（）

A、Na2CO3溶液（NaHCO3）选用适量的NaOH溶液

B、Na2O2粉末（Na2O）将混合物放入水中

C、NaHCO3固体（Na2CO3）加热至恒重

D、NaCl溶液（Na2CO3）加入适量盐酸，充分反应后加热

6、在饱和NaOH溶液中缓缓通入CO2气体，开始时的生成物为，继续通入至过量时，可看到有晶体析出，该晶体为，依次写出反应的化学方程式：

，

5阅读：

侯氏制碱法

拓展视野

侯氏制碱法的工艺原理：

①将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出。

NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

②过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠

③在过滤后的母液中加入氯化钠粉末、通入氨气，搅拌，经降温后副产品氯化铵结晶析出，用做肥料。

课后总结

碳酸钠（俗名：

）

碳酸氢钠（俗名：

）

化学式

晶体：

粉末：

颜色、状态

溶解性比较

溶液的酸碱性

与盐酸反应

与CaCl2溶液反应

与NaOH溶液反应

热稳定性

相互转化

检验

固体：

溶液：

用途