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111 河北省保定三中高一化學 第二節(jié) 碳酸鈉的性質與應用教案 【教學重點、難點】碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質及其應用 【教學方法】實驗探究和問題解決等相結合的啟發(fā)式教學方法 【教學用品】 　　1.儀器：黑點滴板2塊、試管、滴管、玻璃棒、吸管、小塊用過的油煙機濾網(wǎng)。 　　2.藥品：固體碳酸鈉、0.001mol/L碳酸鈉溶液、飽和碳酸鈉溶液、固體碳酸氫鈉、0.001mol/L碳酸氫鈉溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、氫氧化鈉溶液、稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸0.001mol/L氯化鈣溶液、澄清石灰水、pH試紙。 【教學過程】 教師活動 學生活動 設計意圖 [情景導入]你知道下列生產(chǎn)生活中里問題都涉及到了哪種物質嗎？ 工業(yè)上三酸兩堿中兩堿指燒堿和 ？ 侯德榜與“侯氏制堿法”？ 油煙機中濾網(wǎng)照可以用熱的石堿溶液洗滌？ 殺魚時弄破魚膽可用“堿”補救？ [投影講述]在英、法、德、美等帝國主義國家封鎖制堿技術的情況下，侯德榜先生經(jīng)長期潛心鉆研，終于沖破封鎖，自行研制，終于在1926年生產(chǎn)出了潔白的純堿。并把制堿方法寫成專著出版，讓世界各國人民無償共享這一科技成果，轟動了科學界，為祖國爭得了榮譽。之后又加以改進，大大提高了經(jīng)濟效益。這就是聞名于世的“侯氏制堿法”。 這里所說的堿就是指碳酸鈉，又叫純堿，還有一個俗名叫蘇打。今天就讓我們一起來走近碳酸鈉，了解碳酸鈉，從而利用碳酸鈉。 [板書]碳酸鈉的性質與應用 碳酸鈉： 俗名：純堿、蘇打 預設：三酸兩堿知道，其余不知道，會產(chǎn)生想知道的欲望 激起學習動機，讓學生體會到化學是一門實用的學科，進一步希望讓學生對化學學科產(chǎn)生興趣 [投影]探究物質性質的一般程序為：觀察物質的外觀→了解物質部分物理性質→根據(jù)你的已有知識或經(jīng)驗預測物質可能的化學性質→設計并實施實驗驗證預測→分析現(xiàn)象，得出結論。 先了解物理性質中的顏色狀態(tài)和溶解性，你能完成嗎？你是如何完成的。 [板書]色態(tài)：白色固體，溶解性：易溶于水 預設： [回答]碳酸鈉為白色固體，易溶于水， 顏色狀態(tài)觀察得出， 因為是鈉鹽，所以易溶于水 介紹探究性學習的一般程序。 [問題]通過分析碳酸鈉的組成，以及物質所屬的類別，請同學們預測碳酸鈉有哪些化學性質？你想如何證明這些性質？ [總結實驗方案并投影] 在點滴板的1、2、3、4、5、6孔穴中分別滴加5滴鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、澄清石灰水、0.001mol/L氯化鈣溶液、0.001mol/L硝酸鈣溶液，在上述溶液中再分別滴加 2-3滴0.001mol/L碳酸鈉溶液，觀察實驗現(xiàn)象并得出結論，并寫出對應的化學方程式。 [交流討論]回答碳酸鈉可能與哪些類別物質反應并設計實驗。 預設：初中已學過碳酸鈉與澄清石灰水和稀鹽酸的反應，學生會設計碳酸鈉分別與澄清石灰水和鹽酸的反應 [探究]分組實驗操作，討論并得出結論。寫出化學方程式。 預設：操作、現(xiàn)象及結論均能順利完成 碳酸鈉的性質探究。 [投影]正確的實驗現(xiàn)象及化學方程式 [板書]正確的化學方程式 ，為下面的問題提供材料 [問題]通過上述實驗你發(fā)現(xiàn)了哪些規(guī)律？ 學生回答 預設1：學生不知道怎么回答 解決方法：追問六個實驗的現(xiàn)象中有哪些是相同的？ 預設2：學生把現(xiàn)象分為兩類，但不深入的思考為什么？ 解決方法：追問比較它們的化學方程式，思考為什么會相同？ 為學習“離子反應”準備。 [投影]碳酸鈉能與強酸反應生成二氧化碳氣體， 碳酸鈉能與含鈣的堿或鹽生成碳酸鈣沉淀 展示正確結果 [問題]碳酸鈉屬于鹽類，為什么會被稱為“純堿”呢？ [布置探究任務]用PH試紙測定碳酸鈉溶液的PH值。 [投影]碳酸鈉溶液顯堿性，堿性強弱與濃度有關， [實驗]分組實驗，交流結論。 預設：會出PH值差別很大的兩種值，一種是9左右，一種是14。 解決辦法：直接告知，因為有的小組取的是飽和碳酸鈉溶液，有是小組取的是0.001mol/L的碳酸鈉溶液 [得出結論]碳酸鈉溶液呈堿性，堿性強弱與濃度有關。 。 [講述]因為碳酸鈉水溶液顯堿性，所以純堿雖然不是堿，但俗稱純堿。在生活中，我們可利用它的堿性：用熱堿液去油污；魚膽汁具有苦味主要是一種叫膽汁酸的物質引起的，因此我們就可以用碳酸鈉來中和它，從而去掉苦味。 其實，碳酸鈉作為一種重要的化工原料，它廣泛的用于玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金、食品等工業(yè)。參考教材中配圖。 [實驗]將油煙機濾網(wǎng)加入試管中，加入3毫升飽和碳酸鈉溶液，加熱。觀察現(xiàn)象 預設：均能順利完成，得出純堿溶液能去污。 [投影]碳酸鈉的用途：玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金、食品等工業(yè) [小結]4.碳酸鈉的用途 [設問]有時我們會在超市里面買些蘇打餅干和蘇打水，它們會不會是因為里面含蘇打----碳酸鈉得名呢？ [展示圖片]屈臣氏蘇打水標簽，突出成分說明中的碳酸氫鈉。 [講述]碳酸鈉和碳酸氫鈉其俗名分別為蘇打、小蘇打，有人戲稱它們?yōu)椤疤K氏二姐妹”。市售的蘇打水和蘇打餅干含有的其它是碳酸氫鈉。那么碳酸鈉和碳酸氫鈉在性質上有什么異同點呢？為什么蘇打水和蘇打餅干中含有的是碳酸氫鈉呢？讓我們一起通過學習去揭開謎底！ [布置探究任務]采用與探究碳酸鈉性質相似的方法 投影實驗要求： 一、在另一塊點滴板的1、2、3、4、5、6孔穴中分別滴加5滴鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、澄清石灰水、0.001mol/L氯化鈣溶液、0.001mol/L硝酸鈣溶液，在上述溶液中再分別滴加 2-3滴0.001mol/L碳酸氫鈉溶液，觀察實驗現(xiàn)象并得出結論，并寫出對應的化學方程式。 二、用pH試紙測定0.001mol/L碳酸氫鈉溶液pH。 [活動]分組實驗操作，總結探究結果 預設：學生根據(jù)現(xiàn)象得出以下結論 碳酸氫鈉溶液PH在8左右，物質的量濃度相同的碳酸鈉溶液的堿性大于碳酸氫鈉；碳酸鈉和碳酸氫鈉均和酸反應，產(chǎn)生氣體；碳酸氫鈉不能和氯化鈣溶液反應，但能和氫氧化鈣溶液反應產(chǎn)生沉淀。 但不能解釋為什么。 問題設置生活化、情景化，向縱深發(fā)展。 比較碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質，為碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液的鑒別做好了知識的鋪墊。 [問題] 碳酸氫鈉與碳酸鈉有哪些相似性，又有哪些不同性質？為什么？向上述點滴板的5、6孔穴中分別滴入兩滴氫氧化鈉溶液，再觀察。 [講解]NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O 2NaHCO3＋H2SO4=Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O NaHCO3＋HNO3=NaNO3＋CO2↑＋H2O NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O 2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O [過渡]碳酸鈉與碳酸氫鈉還有哪些性質的差異，請觀察下列演示實驗后交流 　 通過聽講，理解產(chǎn)生性質的差異原因，同時了解碳酸氫鈉溶液轉化為碳酸鈉溶液的方法 為學生釋疑 　 [演示] 1、碳酸鈉固體和碳酸氫鈉固體受熱分解的套管實驗投影實驗裝置圖： 2、 碳酸氫鈉固體加入鹽酸中 碳酸鈉固體加入鹽酸中 3、用吸管向飽和碳酸鈉溶液中吹氣 [講解及投影] 1、碳酸鈉的熱穩(wěn)定性比碳酸氫鈉強，同時可實現(xiàn)碳酸氫鈉固體轉變?yōu)樘妓徕c固體 2、與同濃度的鹽酸反應時，碳酸氫鈉比碳酸鈉更快更劇烈。 3、碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉， Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，同時實現(xiàn)碳酸鈉溶液轉變?yōu)樘妓釟溻c溶液 [觀察]得出結論： 1、 2、碳酸氫鈉固體與酸反應比碳酸鈉固體更劇烈，產(chǎn)生氣體速度更快 3、有晶體析出 寫出實驗1和3中的化學方程式 Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3 學生聽講，了解兩者相互轉化關系 學會運用邏輯推理的方法去比較、分析和歸納。 利用碳酸氫鈉受熱易分解放出二氧化碳氣體，在制作糕點時起蓬松的作用。 能與酸反應，且堿性不太強，可用治療胃酸過多。 經(jīng)驗與知識的銜接。 [總結]通過下表總結本堂課所學的知識 [總結]填充，知識匯總。 　 性質比較 化學式 Na2CO3 NaHCO3 —— 俗名 純堿、蘇打 小蘇打 —— 色、態(tài) 白色固體 白色固體 —— 水溶性 易溶 易溶 相同溫度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3 溶液的酸堿性 堿性 堿性 相同物質的量濃度下，pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3) 與酸反應 反應 反應 與相同物質的量濃度的鹽酸反應時，均放出CO2氣體，但NaHCO3與酸反應的劇烈程度強于Na2CO3 與CaCl2溶液 反應 不反應 —— 與Ca(OH)2溶液 反應 反應 —— 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定 不穩(wěn)定 NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO3和H2O 相互轉化 NaHCO3固體加熱轉化為Na2CO3固體 NaHCO3溶液加入NaOH溶液轉化為Na2CO3溶液 Na2CO3溶液通入CO3轉化為NaHCO3溶液 完整地呈現(xiàn)知識結構，幫助學生進行知識結構的構建。 [問題解決]展示兩個沒有標簽的試劑瓶，一個是碳酸鈉固體，一個是碳酸氫鈉固體，請你們想多種辦法帖上正確的標簽。 [反饋]結合學生回答，一一作出回應。 [激活思維]開放性回答。 預設：學生知道原理，但表述不夠規(guī)范和準確，常見的有測1、兩種溶液的PH值2、加熱，有氣體產(chǎn)生3、溶于水中，看哪種溶解的固體多等。教師要及時正確客觀地評價，并完善。 解決身邊的問題，讓學生體驗成功的喜悅 [拓展視野]了解侯氏制堿法 寫出有關的化學方程式 在老師的幫助下完成NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl 感受侯德榜現(xiàn)實的科學精神和愛國情操 碳酸鈉的性質與應用 碳酸鈉 俗名： 純堿、蘇打 色、態(tài) 白色固體 溶解性 易溶 與酸反應 Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O Na2CO3＋2HNO3=2NaNO3＋CO2↑＋H2O 與澄清石灰水反應 Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH 與鈣鹽反應 Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl Na2CO3＋Ca(NO3)2=CaCO3↓＋2NaNO3 溶液酸堿性 堿性 碳酸氫鈉 固體： 溶液：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3 轉化 小蘇打 白色固體 易溶 NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O 2NaHCO3＋H2SO4=Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O NaHCO3＋HNO3=NaNO3＋CO2↑＋H2O 2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O 不反應 堿性 性質比較 相同條件下碳酸氫鈉快 相同條件下碳酸鈉強 同溫下碳酸鈉大 酒精燈加熱 不反應 碳酸鈉熱穩(wěn)定性好 板書設計 板書設計 111