2.1钠及其化合物 教学设计 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

碳酸钠和碳酸氢钠 一、使用教材 本实验选自2019人教版·化学必修第一册·第二章第一节《钠及其化合物》中的第2课时《碳酸钠和碳酸氢钠》。本实验适用于高一年级第一学期的学生。 二、实验器材 （一）实验仪器 电脑和配套软件、二氧化碳传感器、数据线 （二）实验材料 电子天平、升降台、酒精灯、铁架台、试管、火柴、药匙、无水Na2CO3、NaHCO3 三、实验创新要点 （1）利用“手持技术”探究二者稳定性 用CO2传感器检测试管口CO2的浓度变化，让学生从定量的角度认识反应过程，打破定性分析实验的思维，有助于学生的思维发展。 （2）定量探究二者稳定性 利用称重法分别测定二者的质量变化，能用数据、图表处理和分析实验。 四、实验设计思路 分析、比较 选 择 阐 明 实验目的 实验原理 实验材料 优化方案 具体设计 方案1 方案2 方案3 ... 五、实验教学目标 （一）宏观辨识与微观探析 （1）能描述Na2CO3和NaHCO3稳定性的实验现象。 （2）能用化学方程式正确表示NaHCO3的稳定性。 （二）证据推理 能从物质类别、元素价态角度，依据复分解反应原理，预测二者稳定性。 （三）科学探究与创新意识 能用控制变量、定性与定量相结合来设计实验，对比探究Na2CO3和NaHCO3稳定性。 （四）科学态度与社会责任 （1）能说明妥善保存、合理使用发酵粉的方法。 （2）能认识工业制碱对社会发展的价值。 六、实验教学内容 Na2CO3的熔点是851℃，当超过熔点时Na2CO3才稍稍分解。NaHCO3超过100℃即开始分解。 七、实验教学过程 （一）发现问题 二者都可作食用碱，为什么烘焙时，NaHCO3能使面包更蓬松？ （二）提出猜想 【预测】NaHCO3热稳定性差，分解产生了气体。 根据元素组成，预测产物有CO2和H2O。如何设计实验比较二者的稳定性呢？ 【改进原因】教材中的装置能证明二者稳定性，但是比较麻烦，且不能同时对比二者的稳定性。 （3） 设计实验 （1）定性实验 【合作学习】 （2）定量实验 【CO2传感器】 用CO2传感器检测试管口CO2的浓度变化。 【称重法】 表1 Na2CO3和NaHCO3质量随温度变化 序号 1 2 3 4 5 6 7 温度 60℃ 90℃ 120℃ 150℃ 180℃ 210℃ 240℃ 时间 30min 30min 30min 30min 30min 30min 30min m（Na2CO3） m（NaHCO3） （四）实验验证 （1）套管实验 实验装置 实验操作 实验现象 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2+H2O （2）CO2传感器 图1 加热NaHCO3固体CO2浓度随时间变化 【分析】当加热NaHCO3时，CO2传感器数值急剧增大，说明体系CO2浓度急剧增多，可得出NaHCO3固体快速分解。 图2 加热Na2CO3固体CO2浓度随时间变化 【分析】当加热无水Na2CO3固体时，CO2传感器数值无变化，说明体系CO2浓度为0，可得出Na2CO3未分解。 （3） 称重法 图3 加热NaHCO3固体质量随温度变化 【分析】60℃后，NaHCO3 的质量开始少量减少，120℃后质量大幅减少，说明NaHCO3大量分解。 图4 加热无水Na2CO3固体质量随温度变化 【分析】无水Na2CO3固体质量几乎不变，说明Na2CO3未分解。 （4） 证据推理 表2 Na2CO3和NaHCO3稳定性比较 物质 Na2CO3 NaHCO3 套管实验 与外管相连试管中的澄清石灰水无变化 与内管相连试管中澄清石灰水变浑浊，棉花球变蓝 CO2传感器 试管口CO2的浓度不变 试管口CO2的浓度升高 称重法 质量不变 质量减少 结论 稳定性：Na2CO3 ＞ NaHCO3 （六）学以致用 写一份发酵粉使用说明书。 八、实验效果评价 本实验发展了学生的实验探究水平、采集和分析数据的能力、性质决定用途的认识水平，建立学习金属及化合物的研究思路。使学生从“学会”→“会用”→“活用”，提升化学核心素养，落实教师的教、学生的学、生生评价、师生评价的一致性要求。   学科网（北京）股份有限公司 $$