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。以碳酸鈉和碳酸氫鈉知識的學習為線索，初步形成物質(zhì)轉化可通過條件控制實現(xiàn)的化學觀念。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)。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。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。【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

2、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、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-得出結論的過程。通過該過程，讓

3、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?！窘虒W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化與鑒別方法?！窘虒W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

4、以碳酸氫鈉可用于治療胃酸過多?！舅伎肌刻妓徕c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 應的結論填.入下表?！締栴}解決】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？Na2CO3堿性較強，不適宜做胃藥?！舅伎肌繉懗鎏妓徕c、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

5、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，結合以下實驗（視頻）， 則可區(qū)分兩者。現(xiàn)象對比與微觀解析NH2CO3NaHC()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 tHCO3+H*=H2O+CO2 t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?！緦W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

6、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?！局R拓展】上述反應能不能用于鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉？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?！舅伎肌刻妓徕}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)

7、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=Na2CO3+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?！驹u價任務一】閱讀下圖2-1，在170180 0C，約經(jīng)過min,碳酸氫鈉即全部分解為碳酸鈉。0102030405060焙燒時間/ min圖2-1碳酸氫鈉轉化為碳酸鈉【

8、答案】35 【設計意圖】通過具體數(shù)據(jù)表明物質(zhì)的轉化過程，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)?！驹u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?！驹O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)?！驹u價任務三】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。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

9、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=Na2CO3+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)?！局R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？Ico2-UI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

10、學習，我們發(fā)現(xiàn)條件不同，產(chǎn)物就會不同，如鈉和氧氣反應；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?！拘〗Y】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Na2CO3zNaHCO3+HCl=NaCl+H2(kCO2tNa2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO21Ca(OH)2 fa(0H)2 過最 溶液，4JC0 汁 OH +Ca2+

11、=CaCO31 +H20NaHCO3-離予反應 |Ca(0H)2 少單茅+qQH =CaCCM +COS+2H2OBaCh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，請用在下列圖示的箭頭上下方填上合適的試劑，以實現(xiàn)兩者的轉化。并寫出相關的化學反應方程式。+ H2O + CO2 或少量H+Na2CO3 NaHCO3或 NaOHNa2CO3 + H2O + CO22 NaHCO3NaHCO3+NaOH = Na2CO3 + H2O2 NaHCO = Na2CO + H2O + Co【評價任務五】如何除去以下情境中的雜質(zhì)？如何除去Na2CO3

12、粉末中少量的NaHCO3？【答案】加熱如何除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3？【答案】加適量的NaOH如何除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3 ？【答案】通入足量CO2CO2中含有HCl氣體？【答案】將混合氣通過飽和NaHCO3溶液洗氣請設計實驗區(qū)別Na2CO3和NaHCO3固體溶液a OT1混合液過濾白色沉淀含NaHqC3或鹽酸*無色無味氣體澄清石灰欠晟水f白色沉淀含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

13、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-g H+、H&-、NO-K+、Cl-、H+、CO2- 3 - 3_OH、HCq-、Ca2+、Na+【答案】ACO32- + 2H+ = H2O + CO2 t CO3=-能和H反應不能共存HCO3- +H+=H2O+CO21HCOj-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，讓學生體會不同情境下知識的應用，實現(xiàn)對難點的突破?！緦W習任務四】模型構建，形成

14、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。畫出它們之間的轉化關系， 并寫出相關的化學方程式或離子方程式。（課后完成）價杏*1 源NaOH W斜 NaHCCh0 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?！緦嶒?-6】把焊在玻璃棒上的伯絲（或用光潔無銹的鐵絲

15、）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?！局R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

16、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。（3）焰色試驗屬于物理變化。焰色試驗的應用：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

17、，學習更直觀，學生感受更深刻?！狙芯颗c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?！狙芯咳蝿铡坎殚嗁Y料，了解路布蘭制堿法、索爾維制堿法、侯氏制堿法的原理。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。從生態(tài)文明建設的角度，思考侯氏制堿法的意義?！窘Y果與討論】從科學家對純堿生產(chǎn)的研究中，你得到什么啟示？以純堿的生產(chǎn)為線索，完成研究報告，并與同學討論?！驹O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。

18、一、實驗實驗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170180 0C，約經(jīng)過35 min,碳酸氫鈉即全部分解為碳酸鈉。實驗2-6因酒精燈火焰略帶黃色，因此本實驗

19、中火源最好用酒精噴燈或煤氣燈，它們的火焰無色。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23 min,再用蒸餾水洗凈，使它清潔無垢，便于保存。；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)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

20、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

21、制堿法提高了食鹽的轉化率，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】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。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。從生態(tài)文明建設的角度，思考侯氏制堿法的意義?！窘Y果與討論】從科學家對純堿生產(chǎn)的研究中，你得到什么啟示？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. NaB. NaOHC. NaClD. Na2CO3 下列實驗方案中，不能測定出Na2CO3和NaHCO