高中化学优质课碳酸钠与碳酸氢钠的性质教学设计

碳酸钠与碳酸氢钠的性质

高中化学学科的核心素养是：以培养学生完美人格和终身学习能力为宗旨，指导学生从更高的视野和境界上自我发展。为此，我们的教学模式应由重视教学中“化学知识体系的科学性和系统性”，转向重视“学生化学核心能力和化学素养的生成”；由重视学生“化学知识结构”轻“学生能力”培养，转向“促进学生化学能力提升和全面发展。

为了培养学生的能力和素养，本课的设计理念是：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现，对所学有意义的知识主动建构。基于建构主义理论，本课采用的了抛锚式教学方法：使学生在一个完整、真实的问题背景中，产生学习的需要，并通过镶嵌式教学以及学习共同体中成员间的互动、交流，即合作学习，凭借自己的主动学习、生成学习，亲身体验从识别目标到提出和达到目标的全过程。

接下来我将从教材分析、学情分析、目标确定、教学策略、教学过程、教学反思这六个方面进行来汇报我的教学设计。

一、教材分析

本章是人教版必修1第三章，内容以某元素为线索，按照“单质——金属氧化物——氢氧化物——盐”的纵向知识结构进行编排。“碳酸钠与碳酸氢钠的性质”是本章的第二节，主要通过实验探究这两种盐的性质。

本内容既为前两章的实验和理论知识补充感性认识的材料，又为必修2介绍的物质结构、元素周期律等理论知识打下基础，同时帮助学生掌握学习元素化合物的基本方法。

二、学情分析

知识水平：学生在九年级已初步认识碳酸钠和碳酸氢钠的性质和用途，在高一的第二章已学过离子反应，初步具备运用离子的观点分析、解释溶液中离子反应的能力。

能力水平：掌握化学实验基本操作技能，初步具备实验探究能力、对信息的分析处理能

力。

认知瓶颈：在用微观反应解释宏观现象，由定性认知到定量认知方面存在一定障碍。三、目标确定

高中化学核心素养培养包含化学、信息、能力、语言、思维素养的培养、跨学科跨情境的综合能力的培养，同时培养学生正确的情感、态度和价值观。《普通高中化学课程标准》要求：“能通过实验研究碳酸钠的性质，能通过实验对比研究碳酸钠、碳酸氢钠的性质，并知道其在生产生活中的应用。”针对以上要求，确定了如下三维教学目标：

知识与技能：（1）知道碳酸钠与碳酸氢钠的主要物理性质。

（2）理解碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质，掌握其相互转化和鉴别方法。

（3）认识碳酸钠和碳酸氢钠在生产生活中的应用。

过程与方法：（1）会用类比的方法尝试碳酸钠和碳酸氢钠的化学实验，提升实验能力和创造性思维能力。

（2）在合作探究中，观察、分析和设计简单的碳酸盐化学实验。

情感态度与价值观：通过对碳酸钠和碳酸氢钠用途的讨论和学习，体会化学对生产和生活的贡献。

教学重点与难点：

重点：碳酸钠和碳酸氢钠的性质。

难点：碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化。

重、难点突破方法：通过实验探究、类比碳酸钠与碳酸氢钠的性质，通过微观粒子变化的分析，解释宏观的实验现象。

四、教学策略

五、教学过程

（一）创设情境，提出问题。

播放视频：中华中学食堂面点大师傅介绍“蒸馒头的诀窍”。

问题1：何师傅提到的小苏打、口碱化学成分是什么？有何物理性质？

学生根据已有的知识，结合课本，可以很轻松地解决此问题。

问题2：何师傅蒸出来的两个特殊馒头有何不同，什么原因？

引发碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的探究。

（设计意图：以身边熟悉的现象作为情境导入，更容易激发学生的学习兴趣和探究热情。）（二）协作探究，师生会话。

针对问题2，学生能想到是碳酸氢钠发生了分解。设计实验验证碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性。

探究一碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性

在铜片上中分别放上约10gNa2CO3和NaHCO3固体，各罩上一只干冷的小烧杯，加热片刻，观察现象。取下烧杯，各加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象。

现象：盖在碳酸氢钠上的烧杯壁上出现水雾，倒入澄清石灰水震荡后出现白色浑浊，而盖在碳酸钠的烧杯壁上没有明显现象。

结论：碳酸钠比碳酸氢钠更稳定。

（创新亮点：操作方便、易于观察、现象明显、对比强烈，培养了学生严谨、创新的科学品

质。）

问题3：餐具清洗间的一大桶碱粉是用来干什么的？为什么有这一用途？

探究二碳酸钠和碳酸氢钠溶液的碱性

在两只试管中分别加入2mL0.5mol/L Na2CO3和NaHCO3溶液，再各滴2滴酚酞，振荡，观察现象。

现象：两只试管中溶液均变红，碳酸钠溶液的试管红色更深。

结论：两种溶液均显碱性，且相同条件下，碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠。

（设计意图：培养设计简单的对比实验的能力，体会学以致用的思想。）

问题4：两种显碱性的盐溶液，与酸反应又会是怎样的现象呢？

探究三碳酸钠和碳酸氢钠溶液与酸反应

在探究二的两只试管中再分别逐滴加入1mol/L盐酸，观察现象。

现象：碳酸钠溶液的试管中溶液颜色由红逐渐变浅红，最终变成无色；盐酸刚滴入时并无气泡产生，随着盐酸量的增多，逐渐产生气泡。碳酸氢钠的试管中溶液颜色由浅红变成无色，并立即有大量气泡产生。

由于不同学生操作上的差异，会观察到不同的现象。再通过以下定量实验，完成碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应原理的探究。

演示实验：

操作1：将2mL盐酸缓慢注入Na2CO3溶液中。

现象1：气球不胀大，溶液颜色变为浅红色。

操作2：将2mL盐酸同时、缓慢注入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中。

现象2：气球同时迅速胀大，溶液颜色变为无色。

现象分析：碳酸钠与盐酸反应实质是分步进行的，所以碳酸氢钠溶液与盐酸反应放出二氧化碳的速率大于等浓度的碳酸钠溶液与盐酸反应放出二氧化碳的速率。

（创新亮点：科学素养包括对科学原理和方法的理解，本实验实现了从定性到定量，从宏观现象到微观本质的探究，加深了学生对质、量互变规律的认识，体现了科学知识的化学学科特色。深入对科学知识本质的探究是提升学生科学素养的必须过程。）

问题5：根据以上探究，碳酸钠与碳酸氢钠是如何进行相互转化的？

探究四Na2CO3、NaHCO3的相互转化

资料卡片——侯氏制减法

原理：NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑

演示实验：600mL雪碧一瓶，碳酸钠粉末。倒掉约三分之二的雪碧，加入5-6g碳酸钠粉末，迅速盖上盖子，观察现象；摇匀后，再观察现象。

现象：先观察到瓶中产生大量气泡，泡沫充满瓶内。充分摇匀后，观察到瓶子瘪了。

原理：雪碧中的柠檬酸与碳酸钠反应产生大量二氧化碳，充分摇匀后，瓶内的二氧化碳与多余的碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，这是碳酸钠转变为碳酸氢钠的途径。

Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3

（创新亮点：本实验利用一些简单易找的器材，增强实验创新，特别是实验过程中出现了两种对比鲜明的现象，引发学生的思考，这也直接诱发和培养了学生勇于质疑的科学精神。）（三）意义建构

碳酸钠和碳酸氢钠的性质

名称化学式碳酸钠（Na2CO3）碳酸氢钠（NaHCO3）

俗称

色态

溶解性

热稳定性

与酸反应

与碱反应

相互转化

（设计意图：及时总结，提炼要点，构建知识网络，以利于学生形成良好的物质观，提升了学生加工、处理信息的能力。）

板书设计：

六、教学反思

围绕三条主线展开教学：

（1）认知发展线：回忆旧知→探究新知→运用新知。

（2）实验创新线：热稳定性实验→与酸反应定量实验→相互转化实验

（3）问题驱动线：问题1：小苏打、口碱的化学成分？物理性质？

问题2：两个特殊馒头成因？解释？

问题3：清洗间一大桶纯碱用途？

问题4：碳酸钠、碳酸氢钠与酸如何反应？

问题5：碳酸钠、碳酸氢钠如何相互转化？

关于实验创新：

1、化学是一门以实验为基础的学科。本节课的学习内容为科学的实验探究架设了非常好的平台，贯穿始终的对比实验探究是教学过程中的主旋律。从猜想假设到实验验证，从变量控制到异象质疑，从认知冲突到理性分析，从宏观现象观察到微观本质思考等学科学习素养的培养应当被精心设计在课堂的全过程。

2、化学实验设计和创新是通过化学课程落实科学素养教育的重要手段。教材中的探究实验对重难点的化解还缺乏足够的支撑，实验操作相对复杂、现象不明显。创新后的实验更贴近生活，更易激发学生的探究热情，更易化解难点，也体现了“生活中处处有化学的思想。”