2020-2021学年高一上学期化学人教版必修1第三章第二节几种重要的金属化合物《碳酸氢钠溶液分解的多角度探析》

实验说课教学设计 说课题目 碳酸氢钠溶液受热分解的多角度探析 说课类别 化学实验 使用教材 人教版必修1第三章第二节 授课学段 高一年级 实验 器材 电脑、数据采集器、pH传感器、温度传感器、色度计、CO2传感器、100ml容量瓶、胶头滴管、试管、酒精灯、电子天平、烧杯、玻璃棒、洗瓶、液体试剂瓶、移液管、量筒、药匙等 实验 试剂 碳酸氢钠晶体、碳酸钠晶体、0.1mol/L氯化钙溶液、稀盐酸、蒸馏水、酚酞、澄清石灰水，氯化钙溶液， 实验创新点或实验不足与改进 1、 采用数字化设备仪器使定性上升为定量，增强实验的直观性 2、 多角度对同一问题进行论证探析，培养学生的高阶思维 3、 提升学生已有关于课本上学习内容的认识 4、 联系生活实际，学生居家自主完成实验论证探析，体现化学的实用性，感受化学之美 实验原理或实验设计思路 1、教材中在“科学探究”一栏：碳酸钠和碳酸氢钠的性质，有关碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性的探究活动，学生通过实验得知二者在固态时碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解。学生根据已有知识：碳酸氢钙在溶液中受热可以分解，提出碳酸氢钠在溶液中是否也可以分解呢？同时学生也很想知道碳酸氢钠固体在加热到多少摄氏度的时候可以分解？ 2、碳酸氢钠在溶液中是否分解还涉及到碳酸氢钠为什么可以作糕点的膨松剂的生活事实。 实验 教学 目标 1、 了解碳酸氢钠固体热稳定的性质 2、 探究碳酸氢钠溶液受热分解和常温分解情况 3、 了解数字化设备在化学实验应用中的直观性 4、 培养学生的实验设计能力和敢于质疑设问的精神 5、 问题驱动来促进学生学科能力的培养和学科素养的形成。 教学 重点难点 1、 有关碳酸氢钠溶液受热分解的实验设计、实验原理分析、实验结论得出 2、 数字化实验的操作 实验 教学 内容 1、 碳酸氢钠固态受热分解 了解NaHCO3固体受热分解至完全的温度范围。 2、 碳酸氢钠溶液加热分解探析 3、 碳酸氢钠溶液常温分解的探析 4、 居家探究碳酸氢钠溶液受热分解 实验 教学 过程 实验 教学 过程 实验 教学 过程 【课堂教学】 课本“科学探究”碳酸钠和碳酸氢钠的性质中有关二者热稳定性的性质教学，学生实验，分别称取1.0g固体碳酸钠和碳酸氢钠，然后加热，将导气管通入澄清石灰中，观察现象。 【学生问题1】 学生提出问题，固体NaHCO3受热可以分解，那么NaHCO3溶液能否如同Ca(HCO3)2溶液那样受热分解呢？ 【学生问题2】 能否知道NaHCO3固体受热开始分解的温度呢？ 课后组建实验探究小组，设计实验，探究论证。 【查阅资料】 1、 学习小组通过查阅资料得知固体NaHCO3受热分解完全的温度是270℃（印永嘉主编的《大学化学手册》）。 【实验专题】碳酸氢钠固体受热分解的温度范围 方案：加热NaHCO3固体，导管接入澄清石灰水，同时连接温度传感器，测定开始持续有气泡产生时的温度数值，获得NaHCO3固体受热分解的最低温度。 【结论】：碳酸氢钠固体开始分解的温度在60℃左右。查阅资料得知碳酸氢钠固体完全分解的温度为270℃ 【实验专题】碳酸氢钠溶液受热分解探析 学习小组的同学讨论制定合理了5个实验方案，多角度论证。 【论证实验设计1】 连接pH传感器，测定0.1mol/LNaHCO3溶液受热pH随时间的变化，判断NaHCO3溶液在受热条件下的分解情况。 【现象结论】对比加热前后且恢复至常温的pH，前后差1，得出碳酸氢钠溶液受热可以分解。 【论证实验设计2】 体积均为5ml，浓度均为0.1mol/L的Na2CO3和NaHCO3溶液中加入1滴酚酞，对比颜色，再加热NaHCO3溶液1分钟后，再对比颜色变化，冷却至室温后再对比颜色，采用数字化设备色度计进一步对比论证。 【现象结论】 1、 等浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，前者碱性强，颜色红， 2、 碳酸氢钠溶液加热后颜色加深，加热过程中有气泡，冷却后颜色变浅，但比原来深，色度计分析均得出碳酸氢钠溶液在受热后可以分解。 【论证设计3】 向0.1mol/LNaHCO3溶液和0.1mol/LNa2CO3溶液中滴加5滴CaCl2溶液，观察现象，然后稍微加热30秒，观察现象。 【现象结论】碳酸钠溶液中出现浑浊，碳酸氢钠澄清，准备加热的这段时间，溶液开始慢慢变的略有浑浊，引起学生猜想，加热后明显浑浊，和碳酸钠溶液中的浑浊很难用肉眼区别。碳酸氢钠溶液受热可以分解。 【论证实验设计4】 将NaHCO3固体分别投入到常温的蒸馏水和加热至沸腾的蒸馏水 中，对比气泡。 【现象结论】：常温的水中无现象，沸水中加入就产生大量气泡，且持续时间1分钟左右。现象非常明显，得出碳酸氢钠溶液加热可以分解。 【论证实验设计5】 加热5ml0.1mol/LNaHCO3溶液1分钟后，