3.2 金属钠及钠的化合物（第3课时） 教学设计-2025-2026学年苏教版高一上学期化学必修第一册

该高中化学教学设计聚焦碳酸钠和碳酸氢钠的性质、转化及应用，结合侯氏制碱法展开。通过穿越情境中“馒头去酸”问题导入，联系生活实际引出物质，搭建生活现象与化学知识的学习支架。 以实验探究法为主，通过对比实验（溶解性、与酸反应、热稳定性）和侯氏制碱法原理分析，落实宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知核心素养。实验视频与探究活动提升学生科学探究能力，性质对比表格和应用分析帮助教师高效教学，促进学生理解性质决定用途的化学观念。

课题 专题3 从海水中获得的化学物质 第二单元 金属钠及钠的化合物 第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠 学科 化学 学段 高中 年级 高一 教材 苏教版2019必修一 教学目标及教学重点、难点 教学目标： 1.通过对比实验，能够准确描述碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质，如颜色、状态、溶解性等，培养观察、分析和解决问题的能力。 2.通过实验探究，能够掌握碳酸钠和碳酸氢钠的主要化学性质，如与酸的反应、热稳定性等，并能通过实验进行验证，初步掌握科学探究的方法。 3.通过学习碳酸钠和碳酸氢钠在日常生活及工业生产中的应用，激发对化学学习的兴趣，培养对化学知识的探索精神。 教学重点： 1.碳酸钠和碳酸氢钠的主要化学性质及其实验验证。 2.碳酸钠和碳酸氢钠在日常生活及工业生产中的应用。 教学难点： 1.碳酸钠与酸的分步反应，特别是与不同浓度酸的反应现象和原理。 2.碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化条件及其实验验证。 核心素养 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上辨识碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质差异，如颜色、溶解性等；从微观层面理解碳酸钠和碳酸氢钠的分子结构差异，以及这些差异如何影响化学性质。 2.变化观念与平衡思想：理解碳酸钠和碳酸氢钠在不同条件下的相互转化关系，如碳酸钠与酸反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解等，认识到这些转化过程中的动态平衡，并理解如何通过改变条件来影响平衡的移动。 3.证据推理与模型认知：根据实验数据和观察结果推理碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质，如通过酸碱反应实验确定酸碱性，能够建立简单的化学模型来解释碳酸钠和碳酸氢钠的性质差异和转化关系。 4.科学探究与创新意识：设计并实施简单的实验来探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质和转化关系，如通过加热、与酸反应等实验观察现象，在实验过程中表现出创新意识，尝试使用不同的方法和手段来验证或拓展所学知识。 5.科学精神与社会责任：展现出实事求是的科学精神，如在实验中如实记录数据、分析实验结果等，关注碳酸钠和碳酸氢钠在工业生产中的应用及其对环境的影响，并思考如何在应用中减少负面影响，体现社会责任感。 教学方法和手段 实验探究法 教学过程(表格描述) 教学 环节 主要教学活动 设置意图 引入 新课 【导入】现代化学人张某某在制碱工厂考察时意外穿越到三国时期，他穿越时身上仅携带了一包碳酸钠和一包碳酸氢钠粉末。 穿越后，他发现古代的馒头又硬又酸，与现代的大相径庭。以此为契机，向当时蜀国丞相诸葛亮自荐他可以制作出蓬松且无酸的馒头。 【提问】如何为馒头“去酸”？ 【资料卡片】馒头发酵时会产生酵母菌、二氧化碳、乙醇、乳酸、醋酸等物质。制作馒头时会加入适量的碳酸钠或碳酸氢钠。 【提问】馒头“去酸”，应该选用哪种物质？ 【观点1】从和面、发酵两个步骤入手解决馒头发酸的问题；可以从馒头的蒸制步骤入手解决馒头发硬的问题。 【观点2】由资料卡片，猜测利用碳酸钠或者碳酸氢钠除酸。 从馒头的起源入手，增加学生对于传统文化的重视。营造生活化、趣味化的教学情境，提高学生对于本节课的学习兴趣，培养学生从化学角度入手解决生活中实际问题的能力。 环节一：碳酸钠和碳酸氢钠的性质 环节二：侯氏制碱法 环节三：课堂练习 环节一：碳酸钠和碳酸氢钠的性质 【过渡】碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙、碳酸氢钙同为碳酸盐，它们在化学性质上是否会有相似之处呢？现在我们一起进行研究。 【1】碳酸钠(Na2CO3)与碳酸氢钠(NaHCO3) 【实验视频】碳酸钠和碳酸氢钠的性质 【讲解】碳酸钠(Na2CO3) (1)碳酸钠是白色固体，俗称纯碱或苏打，易溶于水。 电离方程式：Na2CO3===2Na＋＋CO。 碳酸氢钠(NaHCO3) (2)碳酸氢钠是白色固体，俗称小苏打，常温下溶解度小于碳酸钠，水溶液呈碱性。电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO。 【实验探究】在两支洁净的试管中分别加入2~3 mL澄清石灰水和氯化钙溶液，再分别向上述两支试管中滴加碳酸钠溶液，振荡，观察实验现象。并完成下列表格 【2】实验探究Na2CO3的化学性质 实验 现象 结论(或化学方程式) 将碳酸钠溶液加入澄清石灰水中 产生白色沉淀 Ca(OH)2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaOH 将碳酸钠溶液加入氯化钙溶液中 产生白色沉淀 CaCl2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaCl 测碳酸钠溶液pH pH>7 碳酸钠溶液呈碱性 将沾有油污的铜片放入热的碳酸钠溶液中 铜片表面变光亮，油污消失 碳酸钠溶液具有去污能力 【3】Na2CO3的化学性质 Na2CO3与酸的反应 【4】NaHCO3的化学性质 【5】 Na2CO3和NaHCO3的性质比较 【投影】播放碳酸钠和碳酸氢钠分别与稀盐酸反应的实验视频，以及热稳定性，通过实验现象完成对应表格 【提问】侯先生奉献了毕生的精力制备纯碱——碳酸钠，为什么要制备碳酸钠？它到底有什么重要用途呢？ 【学生活动】：阅读教材，找出碳酸钠与碳酸氢钠的用途。 【讲解】碳酸钠：重要的化工原料，做去污剂、制玻璃、肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、石油、冶金等 碳酸氢钠：发酵剂、灭火剂、医用(治疗胃酸过多) 【提问】为何用NaHCO3治疗胃酸过多，而不用Na2CO3？ 【讲解】 NaHCO3治疗胃酸过多是因为其碱性较弱，反应温和，而Na2CO3碱性较强，可能引起不适或损伤胃黏膜。 【总结】归纳总结 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法 环节二：侯氏制碱法 【讲解】 【1】制取原理 侯氏制碱法是由我国化学家侯德榜发明，通过氨气、二氧化碳与食盐水反应，提高食盐利用率，同时生产纯碱和氯化铵。 化学方程式： NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl, 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 【2】制取步骤 (1)先把NH3通入到饱和NaCl溶液中，营造弱碱性的环境，增大CO2的溶解度，然后通入CO2，生成更多的NaHCO3。 (2)NaHCO3的溶解度＜NH4Cl的溶解度，NaHCO3先从溶液中结晶析出。加热使NaHCO3分解得到Na2CO3，生成的CO2可循环使用。 (3)在制碱工业上，所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的，故工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起，称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。 【3】制取方法评价 (1)符合“绿色化学”的要求：提高了原料(NaCl)的利用率，不产生无用的CaCl2。 (2)利用了大规模联合生产的优越性，利用一个厂的废料作为另一个厂的主要原料。如合成氨厂的废料CO2，可以作为碱厂的主要原料；碱厂无用的Cl－，可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨，制成氮肥。降低了成本，提高了综合经济效益。 【课堂练习】 1．关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是(　　) A．热稳定性比Na2CO3强 B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大 C．NaHCO3只能和酸反应不能和碱反应 D．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少 答案　D 解析　NaHCO3不稳定，加热易分解，碳酸钠稳定，受热不分解； 常温下，向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，可知常温时溶解度：Na2CO3＞NaHCO3； NaHCO3可与酸反应生成二氧化碳气体，也可与碱反应，如与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水； 分别滴加盐酸，反应的化学方程式为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，可见和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸NaHCO3比Na2CO3少，D正确。 2．下列是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如图实验装置并分析实验原理，判断下列说法错误的是(　　) A．甲为小苏打，乙为纯碱 B．甲为Na2CO3，乙为NaHCO3 C．要证明物质受热能产生水，可在两支试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球 D．整个实验过程中可以看到丙烧杯的澄清石灰水不变浑浊 答案　B 解析　用酒精灯加热时，外管温度高，内管温度低，NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不易分解，故将Na2CO3放在外管中，温度高却未分解，NaHCO3放在内管中，温度低却分解，证明Na2CO3热稳定性强于NaHCO3，NaHCO3受热分解产生CO2，可使澄清石灰水变浑浊。 甲为小苏打(NaHCO3)，乙为纯碱(Na2CO3)，故A项正确，B项错误； NaHCO3分解产生的水可以使无水硫酸铜变蓝色，故C项正确； Na2CO3不会分解产生CO2，故不能使丙中澄清石灰水变浑浊，故D项正确。 3．下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图，则下列叙述正确的是(　　) A．A气体是CO2，B气体是NH3 B．第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3·10H2O C．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 D．第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶 答案　C 解析　侯氏制碱法中应先在饱和食盐水中通入NH3再通入CO2。因为CO2在饱和食盐水中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水显碱性，能够吸收大量CO2气体，产生高浓度的HCO，才能析出NaHCO3晶体。 通过碳酸钠和碳酸氢钠性质对比的实验视频，让学生了解到碳酸钠和碳酸氢钠的相关物理性质。利用实验探究碳酸钠的化学性质，对碳酸钠的化学性质进行总结，进而对碳酸氢钠的化学性质进行探究。 碳酸钠和碳酸氢钠的性质对比是本节课的重点教学内容，使用表格的方式清晰简洁明了地进行展示，有利于学生进行记忆。在学习中，向学生传递“性质决定用途”的基本思想，对于碳酸钠和碳酸氢钠的用途进行介绍，同时进行深入的思考和剖析。 通过具体的习题引导学生思考如何辨别碳酸钠和碳酸氢钠，并对最后的结论进行总结，培养学生证据推理与模型认知的核心素养。 课堂 总结 板书设计 一、碳酸钠和碳酸氢钠 1、物理性质： 2、化学性质： 3、用途 二、“侯氏制碱法” 教学设计反思 本次教学在实验环节取得了良好效果，学生参与度高，兴趣浓厚。但在知识点讲解上，我发现部分学生对碳酸钠和碳酸氢钠的性质理解不够深入，尤其是碳酸钠与酸的分步反应。未来教学中，应更加注重知识点的系统梳理和深入讲解，通过更多实例和练习加深学生理解。同时，课堂互动和反馈也是关键，我将设计更多互动环节，激发学生思考，并及时收集反馈，以调整教学策略，提高教学效果。总的来说，教学需注重实验、知识深度和课堂互动，以优化学生学习体验。 学科网（北京）股份有限公司 $