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1、匐課堂 尸第二章海水中的重要元素----鈉和氯 第一節(jié)鈉及其化合物 第2課時_碳酸鈉和碳酸氫鈉 (1) 了解碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，正確書寫有關的化學方程式。 (2) 以碳酸鈉和碳酸氫鈉知識的學習為線索，初步形成物質(zhì)轉(zhuǎn)化可通過條件控制實現(xiàn)的化學觀念。 (3) 在研究碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的過程中，能依據(jù)研究目的設計探究方案，形成證據(jù)推理意識，培養(yǎng) 求實、創(chuàng)新的良好品質(zhì)。 (4) 通過學習碳酸鈉和碳酸氫鈉、焰色試驗在生產(chǎn)和生活中的應用，感受化學的魅力，發(fā)展社會參與意 識。 (5) 了解與純堿有關的化學史，感受化學工業(yè)發(fā)展中技術進步的重要性，體

2、會建設生態(tài)文明的意義。 【內(nèi)容分析】 學生在初中已經(jīng)學習過碳酸鈉和碳酸氫鈉的部分知識，可以此展開，繼續(xù)深入學習碳酸鈉和碳酸氫鈉 的性質(zhì)，并完成鈉及化合物知識體系構建。在研究時，主要圍繞著碳酸鈉和碳酸氫鈉的已知用途展開，然 后通過實驗對兩者的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)進行逐步的探究，最終再回到用途。整個過程緊緊圍繞著“性質(zhì)決 定用途，用途反映性質(zhì)”這一主線。 本節(jié)共安排了5個實驗、1個視頻實驗，將碳酸鈉和碳酸氫鈉的學習融合在其中，給學生以大量的感性 認識，引導學生通過對實驗現(xiàn)象的分析，找出規(guī)律性的知識，并依據(jù)這些規(guī)律性知識，進一步對碳酸鈉和 碳酸氫鈉的性質(zhì)作出推斷和預測。在整個學習過程中，觀察法、

3、對比法、類比法、歸納法等各種科學方法 交織運用。這種設計的目的是讓學生親歷類比預測----實驗----解釋----得出結(jié)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(xù)學習鐵及其化合物等奠定了基礎。 【教學重點和難點】 重點：碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較；鈉及其化合物的研究思路和方法的建構。 難點：碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化與鑒別方法。 【教學流程】 【學習任務一】溫故知新，發(fā)現(xiàn)問題 在初中我們就已經(jīng)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？ 制玻璃 NaHCO3 焙制勝點

4、Na2CO3 圖2-6 Na2CO,和NaHCO,的主要用途 【思考】性質(zhì)決定用途，你知道碳酸鈉和碳酸氫鈉有哪些性質(zhì)嗎？上述用途分別利用了碳酸鈉和碳酸氫鈉 的哪些性質(zhì)呢？ 碳酸氫鈉可以和鹽酸反應，所以碳酸氫鈉可用于治療胃酸過多。 【思考】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？ 【設計意圖】初高中銜接，以真實、有意義的問題來激發(fā)學生的學習興趣，引發(fā)學生思考。 【學習任務二】實驗探究，分析解決問題 【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(xiàn)象和相 應的結(jié)論填.入下表。 【問題解決】碳酸鈉也可以和鹽酸反

5、應，為何不用碳酸鈉來治療胃酸過多？ Na2CO3堿性較強，不適宜做胃藥。 【思考】寫出碳酸鈉、碳酸氫鈉和鹽酸的反應，請根據(jù)反應思考能不能用該反應鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉? 【知識拓展】僅看產(chǎn)物，我們會發(fā)現(xiàn)兩者都生成了二氧化碳，所以實驗現(xiàn)象似乎完全一樣。但如果我們加 入的是同質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，則后者產(chǎn)生的二氧化碳更多。利用該反應，結(jié)合以下實驗（視頻）， 則可區(qū)分兩者。 現(xiàn)象對比與微觀解析 NH2CO3 NaHC()3 反應較劇烈， 有氣泡產(chǎn)生 反應很劇烈， 有氣泡產(chǎn)生 co32 + h+=hco3- hco3+h=h2o+co2 t HCO3+H*=H2O+CO2 t

6、現(xiàn)象微觀解析 通過該實驗，我們還發(fā)現(xiàn)碳酸氫鈉與鹽酸反應更快，用它做胃藥，見效也更快。 【設計意圖】通過實驗探究，解決實際生活問題。樹立性質(zhì)決定用途，用途反映性質(zhì)的化學觀念。 【學習任務三】對比學習，分析解決問題 【思考】初中的時候，我們已經(jīng)知道碳酸鈉可以和澄清石灰水反應，寫出該反應方程式。類比碳酸鈉，你 認為碳酸氫鈉能與澄清石灰水反應嗎？該如何驗證？ Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3 |+2NaOH 【補充實驗】向盛有少量碳酸氫鈉溶液的試管里滴入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象，并用方程式進行解析。 現(xiàn)象：有白色沉淀生成。 【知識拓展】上述反應能不能用于鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉？

7、是否有其他試劑可以用于鑒別碳酸鈉和碳酸氫 鈉？ 不能?？梢杂寐然}或氯化鋇代替氫氧化鈣來鑒別。 Na2CO3+BaCl2 =BaCO31 +2NaCl 碳酸鈉和氯化鋇生成白色沉淀；碳酸氫鈉與氯化鋇不反應。 【思考】碳酸鈣受熱會分解，碳酸鈉和碳酸氫鈉呢？ 【實驗2-5】如圖2-7所示，分別加熱Na2CO3和NaHCO3，觀察現(xiàn)象，比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性。 NaHCOj 或 Na;CO, 圖 2-7 加熱 Na2CO3 或 NaHCOj 現(xiàn)象:加熱碳酸鈉，澄清石灰水不變渾濁;加熱碳酸氫鈉，試管口有小液滴出現(xiàn)，澄清石灰水變渾濁。 2NaHCO3=Na2

8、CO3+H2O+CO2 t 【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(jié)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(xù)學習鐵及其化合物等奠定基礎。 【評價任務一】 閱讀下圖2-1，在170~180 0C，約經(jīng)過 min,碳酸氫鈉即全部分解為碳酸鈉。 0 10 20 30 40 50 60 焙燒時間/ min 圖2-1碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為碳酸鈉 【答案】35 【設計意圖】通過具體數(shù)據(jù)表明物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程，加深學生的印象。且通過圖像的閱讀，培養(yǎng)學生接受、 吸收和整合化學知識的能力，落實證據(jù)推理與模型構建素養(yǎng)。

9、 【評價任務二】 下圖裝置為本實驗的改進裝置“套管實驗”，碳酸鈉和碳酸氫鈉可以對調(diào)嗎? Na;CO； NaHCOi 【答案】不可以。 【設計意圖】通過實驗改進，落實學生科學探究和實驗創(chuàng)新素養(yǎng)。 【評價任務三】 1. 碳酸氫鈉干粉滅火劑不能用來滅鈉起火。為什么？ 碳酸氫鈉干粉滅火劑是利用受熱分解得到的二氧化碳滅火，而鈉或鈉的燃燒產(chǎn)物過氧化鈉都可以和二氧化 碳反應。所以碳酸氫鈉干粉滅火劑不能用來滅鈉起火。 2. 碳酸氫鈉是焙制糕點所用的發(fā)酵粉的主要成分之一，我們發(fā)現(xiàn)，加入發(fā)酵粉的面團加熱焙烤后體積比原來 大了好多。你知道原因是什么嗎？請用化學方程式解析。 2NaHCO3=N

10、a2CO3+H2O+CO2 t 【設計意圖】通過物質(zhì)在生產(chǎn)和生活中的應用，讓學生感受化學的魅力，發(fā)展社會參與意識。落實科學態(tài) 度與社會責任素養(yǎng)。 【知識拓展】實驗過程中，若通入二氧化碳時間較長，發(fā)現(xiàn)澄清的石灰水先變渾濁然后又變清，你知道為 什么嗎？ 【類比】若將澄清石灰水換成飽和碳酸鈉，會有什么現(xiàn)象呢？ I co2-U' I飽和 Na CO ￡溶液3 現(xiàn)象： '溶液變渾濁或有晶體析出 Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 生成的碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉小，所以會析出碳酸氫鈉晶體 【化學觀念構建】 通過鈉的學習，我們發(fā)現(xiàn)條件不同，產(chǎn)物就會不同，如鈉和氧

11、氣反應；通過碳酸鈉和碳酸氫鈉的對比學習， 我們發(fā)現(xiàn)反應物用量配比不同，產(chǎn)物也會不同，如二氧化碳與澄清石灰水的反應，碳酸氫鈉和澄清石灰水 的反應。由此可見，我們可根據(jù)生產(chǎn)生活的需要，對反應條件進行控制。 【設計意圖】授之于魚不如授之于漁，科學的化學觀是化學學習過程中必不可少的。 【小結(jié)】碳酸鈉與碳酸氫鈉 俗名：純堿或蘇打，溶液呈堿性 *俗名:小蘇打，溶液呈做性，溶解度比Na2CO3z^ ^■^NaHCO3+HCl=NaCl+H2(kCO2t Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO21 Ca(OH)2 fa(0H)2 過最 溶液， 4JC0 汁 OH +Ca2+ =

12、CaCO31 +H20 NaHCO3- 離予反應 |Ca(0H)2 少單「茅+qQH =CaCCM +COS+2H2O BaCh溶液 無明顯現(xiàn)象 受熱分解 A — > 2NaHCCh 鳥 Na?C03+H?0+C0J 【評價任務四】 根據(jù)上述小結(jié)，請用在下列圖示的箭頭上下方填上合適的試劑，以實現(xiàn)兩者的轉(zhuǎn)化。并寫出相關的化學反 應方程式。 + H2O + CO2 或少量H+ Na2CO3 — NaHCO3 △或 NaOH Na2CO3 + H2O + CO2 2 NaHCO3 NaHCO3+NaOH == Na2CO3 + H2O 2 NaHCO^ === Na2C

13、O^ + H2O + Co} 【評價任務五】 1. 如何除去以下情境中的雜質(zhì)？ (1) 如何除去Na2CO3粉末中少量的NaHCO3？ 【答案】加熱 (2) 如何除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3？ 【答案】加適量的NaOH (3) 如何除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3 ？ 【答案】通入足量CO2 ⑷CO2中含有HCl氣體？ 【答案】將混合氣通過飽和NaHCO3溶液洗氣 2. 請設計實驗區(qū)別Na2CO3和NaHCO3 固體 溶液 a OT1 混合液 過濾 白色沉淀 含NaHqC>3 或鹽酸*無色無味氣體澄清石灰欠晟水 f白色沉淀

14、 含Na2CO3 變渾濁 加熱法；產(chǎn)生使澄清石灰水庾 輝濁的氣體的是N aHCO3 沉淀洼:加入BaCh溶液或CaCl2 一溶液產(chǎn)生沉淀的是NaQOj 氣體法：滴入稀鹽酸*立即產(chǎn) 生氣泡的是NaHC。%溶波 _^pH法r用pH試批測其相同濃度 的楠海液，pH大的是Na2CO3溶液 3.若某溶液中既有Na2CO3又有NaHCO3，如何檢驗? 【評價任務六】 在無色透明溶液中，能大量共存的離子組是 A K、g SO2-、Cl- B. g H+、H&-、NO- C. K+、Cl-、H+、CO2- 3 — - 3 __ D. OH~、HCq-、Ca2+、Na+

15、 【答案】A CO32- + 2H+ = H2O + CO2 t CO3=-能和H反應不能共存 HCO3- +H+=H2O+CO21 HCOj-能和H反應不能共存 HCO3+OH=H2O+CO32- HCOj-能和OH」反應不能共存 【設計意圖】歸納總結(jié)，讓學生體會不同情境下知識的應用，實現(xiàn)對難點的突破。 【學習任務四】模型構建，形成知識體系 從元素合價和物質(zhì)類別兩個角度研究物質(zhì)的性質(zhì)，是一種行之有效的方法。元素的價-類二維圖是我們學習 元素及其化合物相關知識的重要模型和工具。請把鈉及其常見化合物填入下圖。畫出它們之間的轉(zhuǎn)化關系， 并寫出相關的化學方程式或離子方程式。（課后完成）

16、 價杏 *1 源 NaOH W斜 ? ? ? NaHCCh 0 Na 單質(zhì)筑化物 氛氧化物 鹽類別 【思考】我們發(fā)現(xiàn)目前介紹到的鈉及其化合物的用途大多與其化學性質(zhì)有關。哪些用途與它們的物理性質(zhì) 有關呢？ 【設計意圖】元素化合物的知識比較零散，通過價類二維圖進行歸納總結(jié)能有效提高學習效率，在學習初 期就應該逐步滲透該學習方法。 【實驗2-6】 把焊在玻璃棒上的伯絲（或用光潔無銹的鐵絲）放在酒精燈（最好用煤氣燈）外焰上灼燒，至與原來的火焰顏色 相同時為止。用伯絲（或鐵絲）蘸取碳酸鈉溶液，在外焰上灼燒，觀察火焰的顏色。將伯絲（或鐵絲）用鹽酸洗 凈后，在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同

17、時，再蘸取碳酸鉀溶液做同樣的實驗，此時要透過藍色鉆玻璃 觀察火焰的顏色。 Na （黃色） K （紫色、透過藍色鉆玻璃） 【新概念】 焰色試驗：根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色，可以判斷試樣所含的金屬元素，化學上把這樣的定性分析操作稱為 焰色試驗。 【知識拓展】 （1） 因酒精燈火焰略帶黃色（因為玻璃中含鈉元素），因此本實驗中火源最好用酒精噴燈或煤氣燈，它們的 火焰無色（不是所有的金屬都能發(fā)生焰色反應如Fe、Pt，所以本實驗采用伯絲，也可采用鐵絲，用酒精噴 燈理由也是如此）。 （2） 做鉀元素的焰色試驗時，要透過藍色鉆玻璃片進行觀察。因為藍色鉆玻璃能吸收黃光，排除鈉及其化合 物的焰色干擾。

18、 （3） 焰色試驗屬于物理變化。 焰色試驗的應用： ⑴焰火（煙花） 節(jié)日燃放的五彩繽紛的煙花，就是鋰、鈉、鉀、鍶、鋇等金屬化合物所呈現(xiàn)的各種艷麗色彩。 （2）檢驗金屬元素 由于鈉鹽、鉀鹽易溶于水，在溶液中又無色，無法通過其他反應進行檢驗Na+和K+，所以常常利用焰色 試驗來檢驗。 【評價任務七】 焰色反應每次實驗都要用試劑洗凈伯絲，這種試劑是（ ） A. Na2CO3 溶液 B. K2CO3 溶液 C.稀鹽酸 D.硫酸 【答案】C 【設計意圖】通過實驗引入焰色試驗，學習更直觀，學生感受更深刻。 【研究與實踐】了解純堿的生產(chǎn)歷史 【研究目的】 純堿是一種重要的化工原

19、料，具有廣泛的用途。通過查閱資料，了解純堿的生產(chǎn)歷史，感受化學工業(yè)發(fā)展 過程中技術進步的重要性，以及建設生態(tài)文明的意義。 【研究任務】 (1) 查閱資料，了解路布蘭制堿法、索爾維制堿法、侯氏制堿法的原理。 (2) 根據(jù)所查閱的資料，分析后一種制堿法與前一種制堿法相比所具有的優(yōu)勢。 (3) 從生態(tài)文明建設的角度，思考侯氏制堿法的意義。 【結(jié)果與討論】 (1) 從科學家對純堿生產(chǎn)的研究中，你得到什么啟示？ (2) 以純堿的生產(chǎn)為線索，完成研究報告，并與同學討論。 【設計意圖】了解與純堿有關的化學史，感受化學工業(yè)發(fā)展中技術進步的重要性，體會建設生態(tài)文明的意 義。 一、實驗

20、 [實驗2-4 ] 此實驗的目的是從外觀、在水中的溶解性、水溶液的酸堿性等幾個方面比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)。 [實驗2-5 ] 在這個實驗中，分別加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉，目的是讓學生了解碳酸鈉比較穩(wěn)定，在這樣的實驗條件下不 會分解，而碳酸氫鈉則容易分解。 實驗現(xiàn)象:加熱碳酸鈉，澄清石灰水不變渾濁;加熱碳酸氫鈉，試管口有小液滴出現(xiàn)，澄清石灰水變渾濁。 實驗材料補充：碳酸鈉的熔點是851 oC，當超過熔點時碳酸鈉才稍稍分解。而碳酸氫鈉超過100 oC即開始分 解，溫度升高，分解加快。從圖2-1可知，在170?180 0C，約經(jīng)過35 min,碳酸氫鈉即全部分解為碳酸鈉。 [實驗2-6

21、] (1) 因酒精燈火焰略帶黃色，因此本實驗中火源最好用酒精噴燈或煤氣燈，它們的火焰無色。 (2) 做焰色試驗前，鉑絲(或純凈的鐵絲)應灼燒到無色。也可以先用鹽酸清洗，再灼燒至無色。實驗時，溶 液的濃度大一些效果會較好，或者用鉑絲蘸一些蒸餾水后再蘸一些鹽的粉末，然后進行灼燒，這樣效果 更明顯。實驗完畢，要把鉑絲放在鹽酸里浸泡2?3 min,再用蒸餾水洗凈，使它清潔無垢，便于保存。； (3) 做鉀元素的焰色試驗時，要透過藍色鉆玻璃片進行觀察。藍色鉆玻璃能吸收黃光，排除鈉的化合物的焰 色干擾。 實驗改進：配制金屬鹽溶液，裝入噴霧器向火焰處噴射。 二、 科學史話 侯德榜為我國化工事業(yè)的發(fā)

22、展作出了卓越貢獻，是我國近代化學工業(yè)的奠基人之一。. 1890年，侯德榜出生于福建省閩侯縣。1921年在美國獲博士學位。懷著振興祖國民族工業(yè)的決心，1921年 侯德榜接受愛國實業(yè)家范旭東的邀請，毅然回國到永利堿業(yè)公司負責技術開發(fā)工作。在侯德榜的努力下， 永利堿廠生產(chǎn)出了“紅三角”牌純堿，并在1926年美國費城萬國博覽會上榮獲金獎，永利堿廠也成為當時亞 洲第一大堿廠?？谷諔?zhàn)爭爆發(fā)后，侯德榜率西遷的員工建設永利川西化工廠。川西地區(qū)鹽鹵濃度較低，為 了降低制堿成本，侯德榜開始對原有的制堿方法----氨堿法(以食鹽、氨、二氧化碳為原料制取碳酸鈉，又稱 索爾維法)進行改進。經(jīng)過數(shù)百次的試驗，侯德榜終于

23、確定了新的工藝流程，將氨堿法制取碳酸鈉和合成氨 聯(lián)合起來，這就是聯(lián)合制堿法，也稱侯氏制堿法。侯氏制堿法提高了食鹽的轉(zhuǎn)化率，縮短了生產(chǎn)流程，減 少了對環(huán)境的污染，將制堿技術發(fā)展到一個新的水平，贏得了國際化工界的高度評價。侯德榜熱愛祖國、自 強不息和艱苦創(chuàng)業(yè)的精神，始終是后人學習的典范！ 三、 科學與實踐 了解純堿的生產(chǎn)歷史 【研究目的】 純堿是一種重要的化工原料，具有廣泛的用途。通過查閱資料，了解純堿的生產(chǎn)歷史，感受化學工業(yè)發(fā)展 過程中技術進步的重要性，以及建設生態(tài)文明的意義。 【研究任務】 (1) 查閱資料，了解路布蘭制堿法、索爾維制堿法、侯氏制堿法的原理。 (2) 根據(jù)所查閱的

24、資料，分析后一種制堿法與前一種制堿法相比所具有的優(yōu)勢。 (3) 從生態(tài)文明建設的角度，思考侯氏制堿法的意義。 【結(jié)果與討論】 (1) 從科學家對純堿生產(chǎn)的研究中，你得到什么啟示？ (2) 以純堿的生產(chǎn)為線索，完成研究報告，并與同學討論。 四、 課后練習(教材P40) 1.除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是 涉及的反應的化學方程式 為。 4.下列物質(zhì)放置在空氣中，因發(fā)生氧化還原反應而變質(zhì)的是()。 A. Na B. NaOH C. NaCl D. Na2CO3 5. 下列實驗方案中，不能測定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的是(

25、 )。 A. 取ag混合物充分加熱，質(zhì)量減少bg B. 取ag混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得到b g固體 C. 取ag混合物與足量NaOH溶液充分反應，得到b g溶液 D. 取ag混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體經(jīng)干燥后用堿石灰吸收，質(zhì)量增加bg 6. 某小組同學探究Na2CO3的性質(zhì)，請你與他們一起完成，并回答問題。 ⑴觀察:描述Na2CO3的顏色、狀態(tài): (2) 預測:從物質(zhì)的類別來看，Na2CO3屬于 類，可以與 等類別的物質(zhì)發(fā)生反應。 (3) 設計實驗并得出結(jié)論： 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論或解釋(用離子方程式表示) ①向盛有Na2CO3溶液

26、的試管中滴 加澄清石灰水 ②向盛有Na2CO3溶液的試管中滴 加CaCl2溶液 ③向盛有Na2CO3溶液的試管中滴 加稀鹽酸 開女始無氣泡產(chǎn)生，一段時間后產(chǎn)生 氣泡 ① CO32- + H+ = HCO3- ② (4)問題和討論： ① 該組同學在探究Na2CO3的性質(zhì)時，思路是什么?運用了哪些方法? ② 在實驗室中，如何鑒別NaHCO3和Na2CO3? 【答案】 1.加熱 4.A 5.D 6.(1)白色固體 (2)鹽酸、堿、鹽 (3) 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論或解釋 (用離子方程式表示) ①向盛有Na2CO3溶液的試管中滴 加澄清石灰水 產(chǎn)生白色沉淀 Ca2+ + CO32- =CaCO3l ②向盛有Na2CO3溶液的試管中滴 加CaCl2溶液 產(chǎn)生白色沉淀 Ca2+ + CO32- =CaCO3l ③向盛有Na2CO3溶液的試管中滴 加稀鹽酸 開女始無氣泡產(chǎn)生，一段時間后產(chǎn)生 氣泡 ① CO32- + H+ = HCO3- ② HCO3- + H+ = H2O + CO2f (4)①先研究物理性質(zhì)，再研究化學性質(zhì)；運用了觀察、對比、定性研究、實驗探究等方法。 ②與酸反應的速率快慢、熱穩(wěn)定性等。