2.1.2碳酸钠和碳酸氢钠鉴别方法的再探究 教学设计 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

基于“深度学习”视域下—— 碳酸钠和碳酸氢钠鉴别方法的再探究 一、使用教材 高中化学人教版必修一第二章第一节《钠及其化合物》 教学中，Na2CO3 与 NaHCO3 鉴别方法中 NaHCO3 只考虑固态时分解，不考虑在水溶液中分解；同时认为 CaCl2 溶液与 NaHCO3 溶液不反应，CaCl2 溶液可以作为 Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别试剂。但客观事实和已有认知则存在一定的冲突。 二、实验器材与试剂 微型实验： 灭菌水药瓶两支（5ml），阿奇霉素药瓶两支、细铜丝、粗铜丝、塑料 L 型管 两个、乳胶头四个、塑料滴管两个、酒精灯、碳酸钠、碳酸氢钠、澄清石灰水 数字实验： 电脑、数据采集器、二氧化碳传感器、温度传感器、三颈烧瓶、注射器、铁 架台、1mol/LNaHCO3 溶液、0.5mol/LCaCl2 溶液 学生实验及演示实验： 学生：试管、烧杯、胶头滴管、火柴、酒精灯、试管夹、三脚架、石棉网、 酚酞、0.01mol/LNaHCO3、0.01mol/LCaCl2、0.1mol/LNaHCO3 教师：1mol/LNaHCO3、1mol/LNa2CO3、1mol/LCaCl2、0.5mol/LCaCl2 溶液 三、实验设计创新点 设计思路： 通过已有认知和客观事实产生的认知冲突，设计本节实验探究课，通过实验 探究，完成对知识的进阶，学生对教材内容的认识得到了提升，对碳酸钠和碳酸 氢钠鉴别方法的认识由浅表学习过渡到深度学习。 实验创新点： 对用热分解法鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3 实验改进 实验设计：一个装置中同时进行两个实验且互不干扰 实验改进要点： 1.保证两者同时均匀受热 2.保证两边空间相对独立 3.操作简单 微型实验装置：灭菌水药瓶两支（5ml），阿奇霉素药瓶两支、细铜丝、粗铜 丝、塑料 L 型管两个、乳胶头四个、塑料滴管两个、酒精灯 微型实验装置优点：1.原料源于生活、易于获得；2.对比性强、可操作性强；3. 快速高效 四、实验原理 教学中，NaHCO3 只考虑固态时分解，没有涉及在水溶液中是否分解的知识；而且认为 CaCl2 溶液不与 NaHCO3 溶液反应，因此 CaCl2 溶液可以作为 Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别试剂 学生通过实验得知：NaHCO3 在水溶液中加热也可以分解；CaCl2 溶液与 NaHCO3 溶液可以反应；CaCl2 与 Na2CO3、NaHCO3 溶液反应现象与其浓度和用量有关 五、实验教学目标 1、探究 NaHCO3 在水溶液中受热是否分解的过程，对实验方案交流、点评、完善，诊断并发展了学生的实验探究水平和运用控制变量法设计实验的思维 2、通过探究 CaCl2 溶液是否可以作为鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3 的试剂，诊断并发展学生由定性走向定量的科学思维 3、基于已有的实验结论，结合学生已有的化学认知水平，引导学生勇于质疑，发现问题，并借助手持仪器进行验证，诊断并发展学生对两者鉴别方法的认知进阶 六、实验教学内容 任务一：对用热分解法鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3 实验改进 任务二：探究 NaHCO3 在水溶液中受热是否分解 任务三：探究 NaHCO3 溶液和 CaCl2 溶液反应原理 任务四：讨论 Na2CO3 与 NaHCO3 溶液和 CaCl2 溶液反应现象 七、实验教学过程 环节一：课前微课 自主探究 课前任务一：设计鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3 的实验方案 课前任务二：动手验证实验方案的可行性 通过课前微课，既能巩固旧知，又可提高课堂效率，为接下来的深度探究做 好铺垫。 环节二：优化创新 改进实验 任务一：热分解法鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3 实验改进 问题 1：能否一个装置同时进行两个实验且互不干扰？ 学生活动 1：设计实验装置图 很多学生设计了经典的套管实验，经过师生交流点评找到套管实验的局限 性：1.套管复杂 2.不知道哪种为碳酸氢钠，不能作为鉴别实验的装置，只能作 为验证实验的装置 实验改进： 实验改进要点： 1.保证两者同时均匀受热 2.保证两边空间相对独立 3.操作简单 学生活动 2：优化实验装置图 实验创新：教师展示微型实验装置、介绍选材和设计思路并动手演示实验 该微型装置原料源于生活，易于获得；对比性强、可操作性强；快速高效； 微型实验的设计加深了学生对“绿色化学”理念的认识，也可以激发学生的创新 意识。 环节三：深度探究 揭示实质 任务二：探究 NaHCO3 在水溶液中受热是否分解问题 2：NaHCO3 在水溶液中加热能否分解？ 问卷调查：展示课前问卷星调查报告，结果显示如下：87.5%学生认为不能 分解 问题 3：光合作用实验中为什么采用 NaHCO3 溶液为碳源？ 作出猜想：NaHCO3 在水溶液中加热