10.3海水制“碱”教学设计-2025-2026学年九年级化学北京版下册

10.3海水制“碱”（教学设计）——北京版化学九年级下册 一、基本信息 课时：1课时 学情分析：九年级学生已通过前两节内容，掌握了海水提盐（氯化钠的提取与提纯）、盐的基本概念、中和反应等知识，具备基础实验操作（溶解、过滤、蒸发）和简单的化学方程式书写能力，对“碱”的性质有初步认知。但学生对海水制“碱”的原理（复分解反应、NaHCO3的溶解度特点）理解难度较大，易混淆“碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异”“海水制‘碱’的核心反应与流程”，对工业制备的逻辑的理解较为零散，且缺乏将工业流程、实验操作与中考考点结合的意识。结合北京中考“聚焦工业应用、强化实验探究、落实核心素养”的特点，需通过具象实验、工业流程拆解、中考真题衔接，突破难点，强化知识应用，同时渗透爱国主义教育（侯德榜与侯氏制碱法），落实化学核心素养。 教学重难点： 重点：海水制“碱”的核心方法（侯氏制碱法）及完整流程；碳酸钠（Na2CO3）、碳酸氢钠（NaHCO3）的物理性质、化学性质及用途；核心知识点对接北京中考高频考点（如制碱反应方程式、两种碱式盐的性质差异、工业流程分析）。 难点：理解侯氏制碱法的核心原理（NaHCO3溶解度较小而析出、复分解反应的应用）；区分碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异及用途差异；结合中考考点，灵活解答工业流程类、实验探究类、方程式书写类题目；理解侯氏制碱法中资源综合利用的理念。 二、核心素养教学目标 （一）宏观辨识与微观探析 1. 能通过观察实验现象、工业流程视频，准确描述海水制“碱”的宏观流程（侯氏制碱法各环节），区分碳酸钠与碳酸氢钠的宏观性质（颜色、状态、溶解性、与酸反应的剧烈程度），识别两种物质的用途差异。 2. 能从微观角度解释侯氏制碱法的核心原理（铵盐水吸收二氧化碳后，Na+、HCO3⁻结合形成溶解度较小的NaHCO3析出，本质是复分解反应的微观粒子重新组合），理解碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异源于微观构成（离子种类相同、个数比不同），建立“宏观现象—微观本质—符号表达（化学方程式）”的三重表征思维，对接北京中考微观解释类、方程式书写类考点。 （二）科学探究与创新意识 1. 能主动参与分组实验，规范完成碳酸钠与碳酸氢钠的性质对比实验（溶解性、与酸反应、与盐反应），学会观察实验现象、记录实验数据、分析实验结论，提升实验操作和探究能力，契合中考实验探究题的考查要求（如实验操作、现象描述、结论推理）。 2. 能对“侯氏制碱法中NaHCO3析出的条件”“碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法”进行猜想、验证，设计简单的对比实验（如不同温度下NaHCO3的溶解度对比、两种物质与酸反应的速率对比），培养严谨的实验态度和创新思维，对接北京中考实验设计、物质鉴别类题目命题方向，同时借鉴跨学科实践理念，结合地理、历史知识理解制碱条件与侯德榜先生的创新贡献。 （三）科学态度与社会责任 1. 了解侯德榜先生发明侯氏制碱法的历史背景和伟大贡献，知道侯氏制碱法打破了国外技术垄断，提升我国民族化工水平的重要意义，渗透爱国主义教育和民族精神教育，树立“科技报国、勇于创新”的理念，对应中考人文素养类考点，同时体会化学工业对国家发展的重要作用。 2. 认识碳酸钠、碳酸氢钠在生产生活（食品、化工、医药等）中的重要用途，了解海水制“碱”过程中资源综合利用（如母液回收氯化铵作化肥）的理念，树立节约资源、绿色环保的意识，关注化工生产中的环保问题，养成严谨的实验态度和节约药品的良好习惯，贴合北京中考对科学态度与社会责任的考查导向。 （四）变化观念与平衡思想 1. 认识海水制“碱”过程中“复分解反应—过滤—加热分解”的动态变化，理解复分解反应的发生条件（生成沉淀、气体或水），巩固“溶解平衡”的初步思想，知道改变条件（如温度、浓度）可影响物质的溶解度和反应进行的程度，衔接中考复分解反应、溶解度相关考点，理解制碱过程中的化学变化本质。 2. 了解碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化（碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠），认识物质在一定条件下可以相互转化，建立“物质变化”的观念，为后续学习盐的化学性质、物质转化奠定基础，对接中考物质转化类题目，同时理解侯氏制碱法中物质循环利用的平衡思想。 （五）证据推理与模型认知 1. 能根据实验现象（如NaHCO3析出的白色沉淀、与酸反应产生气泡、澄清石灰水变浑浊）、工业流程示意图等证据，推理海水制“碱”的原理和流程，归纳碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异，提升证据分析、归纳推理能力，适配中考归纳总结类、实验推理类题目。 2. 能结合侯氏制碱法的流程模型、复分解反应的微观模型，预测不同条件下（如温度、反应物浓度）制碱的效率和产物纯度，实现知识的迁移应用；能结合中考真题模型，分析工业流程中的物质转化、实验操作中的误差原因，对接中考工业流程题、实验探究题，贴合北京中考“注重思维能力考查”的特点，同时建立物质制备的一般思路与方法模型。 三、教学过程 （一）情境导入 1. 情境呈现：播放侯氏制碱法工业实景视频（我国化工企业制碱流程）、侯德榜先生事迹片段，展示2024北京中考真题片段（工业制碱流程考查）、2023北京中考真题片段（碳酸钠与碳酸氢钠性质考查），同时展示碳酸钠、碳酸氢钠固体样品（对比外观）和厨房中的纯碱（碳酸钠）、小苏打（碳酸氢钠）。 2. 师生互动： 师：“同学们，上一节课我们学习了从海水中提取食盐（氯化钠），而氯化钠不仅是我们餐桌上的调味品，还是重要的化工原料。大家看这两件物品——厨房中的纯碱和小苏打，它们的主要成分是什么？（引导学生观察标签、样品）我们平时做馒头用的小苏打，工业上生产玻璃、洗涤剂用的纯碱，都是从海水中制得的。大家猜想一下，如何从海水（含氯化钠）中制得这些‘碱’？背后蕴含着怎样的化学原理？今天我们就来学习第十章第三节——海水制‘碱’，解锁中考中这一重要的工业应用与实验类考点，同时缅怀我国著名化工专家侯德榜先生的伟大贡献。”生：自由发言（猜想：纯碱、小苏打都是盐类；可能通过化学反应将氯化钠转化为“碱”；需要加入其他物质发生反应等），结合生活经验和前两节知识，尝试说出海水制“碱”的大致思路，同时交流对侯德榜先生的初步了解。师：“大家的猜想很有道理，海水制‘碱’的核心就是将氯化钠转化为碳酸钠、碳酸氢钠，这一过程需要通过一系列化学反应实现。我国化学家侯德榜先生发明的侯氏制碱法，打破了国外对制碱技术的垄断，为我国化工事业发展做出了巨大贡献。这节课我们就通过实验探究、流程分析，一起掌握海水制‘碱’的原理、流程和中考考点。”（板书课题：第三节 海水制“碱”） 3. 设计意图：从工业实景、中考真题、生活实例和人文事迹切入，衔接前两节海水提盐的知识，激发学生兴趣和爱国情怀，让学生明确本节课的学习重点（侯氏制碱法、两种碱式盐的性质）和中考关联点，同时提出探究问题，引导学生进入探究状态，贴合北京中考“情境化考查”“注重人文素养”的特点。 （二）新知探究一：侯氏制碱法 知识点1：侯氏制碱法的历史背景与核心优势（中考基础考点） 1. 师生互动，渗透德育与知识点： 师：“结合刚才的视频，大家思考：侯德榜先生为什么要研发侯氏制碱法？与传统制碱法相比，侯氏制碱法有哪些优势？”（补充：20世纪初，我国纯碱完全依赖进口，国外索尔维制碱法技术垄断，价格高昂，1斤纯碱与30克黄金价格相当，严重制约我国化工、纺织、制革等工业发展，侯德榜先生临危受命，历经500多次试验、分析2000多个样品，终于发明侯氏制碱法）生：发言回答（猜想：打破国外垄断、降低成本、提高原料利用率等），结合视频内容和历史知识，交流侯氏制碱法的意义。师：总结（对标中考，细化考点）： 历史背景：打破国外索尔维制碱法的技术垄断，解决我国纯碱依赖进口的困境，推动我国民族化工产业发展，侯德榜先生也因此成为我国近代化学工业的拓荒者，其著作《纯碱制造》成为世界上第一部详细论述纯碱大规模工业化制造技术的专著。核心优势（中考常考）：① 原料利用率高（氯化钠利用率从70%提升至96%）；② 资源综合利用（母液中的氯化铵可回收作化肥）；③ 无污染（无废料排放，符合绿色化工理念）；④ 成本低（所需设备减少1/3，成本降低40%），对接中考工业流程题的“优势分析”考点。 知识点2：侯氏制碱法的核心原理与完整流程（中考核心考点） 1. 师生互动，流程拆解+实验辅助（结合制碱流程动画、微观示意图）： 师：“展示侯氏制碱法流程动画和微观示意图，大家观察流程，分组讨论：侯氏制碱法的原料有哪些？核心反应是什么？流程分为哪几个关键步骤？”（同时进行简单演示实验：向饱和氯化钠溶液中加入氨水、通入二氧化碳，观察白色沉淀析出）生：分组讨论，观察实验现象，发言交流，尝试拆解流程和书写反应方程式，师补充完善，细化每个环节（对标中考，标注考点，结合微观解释）： ① 原料（中考填空题高频）：海水（含NaCl）、氨气（NH3）、二氧化碳（CO2）、水（H3O）；（补充：氨气易溶于水，先通入氨气使溶液呈碱性，更易吸收二氧化碳，这是制碱的关键步骤）② 核心反应（中考方程式书写高频）： 第一步（复分解反应）：NaCl + NH3 + CO2+ H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl（重点：NaHCO3溶解度较小，达到饱和后析出，形成白色沉淀，这是制碱的核心原理，中考常考该方程式的书写和反应类型判断）；第二步（分解反应）：2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O △ （重点：碳酸氢钠受热易分解，生成碳酸钠（纯碱），分解产生的CO2可循环利用，体现资源综合利用理念，中考常考该方程式的书写、反应条件及产物判断）。③ 完整流程（中考工业流程题高频）： 第一步：制铵盐水——将海水（或饱和氯化钠溶液）引入反应池，通入氨气，制成饱和铵盐水（呈碱性，便于吸收CO2）；第二步：碳酸化——向铵盐水中通入二氧化碳，发生反应生成NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液；第三步：过滤——将反应后的混合物过滤，得到NaHCO3固体和含NH4Cl的母液；第四步：加热分解——将NaHCO3固体加热，分解生成Na2CO3（纯碱），CO2回收循环利用；第五步：回收利用——将母液中的NH₄Cl结晶析出，作为氮肥使用（资源综合利用，中考常考“母液的用途”）。微观解释（中考微观解释类考点）：铵盐水呈碱性，通入CO2后，CO2与水反应生成H2CO3，H2CO3与NH3·H2O反应生成NH4+和HCO3⁻，溶液中Na⁺与HCO3⁻结合形成NaHCO3，因NaHCO3溶解度较小，超出溶解度后析出，本质是微观粒子（Na⁺、NH4⁺、HCO3⁻、Cl⁻）重新组合的过程。师：中考衔接（对接2024北京中考）：“侯氏制碱法中，过滤操作的目的是什么？（引导学生回答：分离NaHCO3固体和NH4Cl溶液）；加热NaHCO3时，需要用到的仪器有哪些？（引导学生回答：试管、酒精灯、铁架台等）”，对接中考实验操作和工业流程题考点。 （三）新知探究二：碳酸钠与碳酸氢钠的性质与用途 （核心环节：实验探究，强化对比，对接中考物质鉴别、性质应用类考点，细化易错点） 知识点1：物理性质对比（中考基础考点） 1. 师生互动，分组实验：师：“分组任务：取少量碳酸钠和碳酸氢钠固体，分别放入两支试管中，加入等体积蒸馏水，搅拌，观察溶解情况；再分别滴加2滴酚酞试液，观察溶液颜色变化。记录实验现象，对比两者的物理性质。”生：分组实验，规范操作，记录实验现象（① 碳酸钠易溶于水，碳酸氢钠可溶于水（溶解度：Na2CO3 > NaHCO3）；② 两者溶液均呈红色，且碳酸钠溶液红色更深），小组内讨论分析现象。师：总结（对标中考，细化考点，突出易错点）： 物理性质对比（中考填空题、选择题高频）： 物质化学式颜色、状态溶解性水溶液酸碱性碳酸钠Na2CO3白色粉末易溶于水碱性（红色较深）碳酸氢钠NaHCO3白色细小晶体可溶于水（溶解度小于Na2CO3）碱性（红色较浅）中考易错点：① 碳酸钠俗称纯碱、苏打，碳酸氢钠俗称小苏打（注意区分俗称，中考常考俗称对应物质）；② 两者均为盐类，但水溶液呈碱性（因水解，简单提及，不深入），不能误认为“碱”，中考常考“纯碱属于盐还是碱”的辨析。 知识点2：化学性质对比（中考核心考点） 1. 师生互动，分组实验（对比探究，强化现象记忆）： 师：“分组任务：完成3组对比实验，记录实验现象，分析反应原理： ① 分别向碳酸钠、碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸，观察现象；② 分别向碳酸钠、碳酸氢钠溶液中滴加氯化钙溶液，观察现象；③ 分别加热碳酸钠、碳酸氢钠固体，将产生的气体通入澄清石灰水，观察现象。 ”生：分组实验，规范操作，记录实验现象（① 均产生气泡，碳酸氢钠与盐酸反应更剧烈；② 碳酸钠溶液产生白色沉淀，碳酸氢钠溶液无明显现象；③ 碳酸氢钠加热产生气泡，澄清石灰水变浑浊，碳酸钠加热无明显现象），尝试书写反应方程式。师：巡视指导，纠正不规范操作（如加热固体的试管倾斜角度、气体通入方式），引导学生发言，总结化学性质（对标中考，细化方程式和考点）： ① 与酸反应（中考方程式书写、实验现象高频）： Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O；NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2↑ + H2O；中考考点：两者与酸反应均产生CO₂（可使澄清石灰水变浑浊），但碳酸氢钠反应更剧烈；可通过该反应鉴别两者（中考物质鉴别类题目高频）。② 与盐反应（中考方程式书写、物质鉴别高频）： Na₂CO3 + CaCl2 = CaCO3↓ + 2NaCl（产生白色沉淀）；NaHCO3与CaCl2不反应（无明显现象）；中考考点：可通过滴加氯化钙溶液鉴别碳酸钠与碳酸氢钠（中考选择题、实验探究题高频）。③ 热稳定性（中考实验探究、物质鉴别高频）： Na₂CO3热稳定性强，加热不分解；NaHCO3热稳定性弱，加热易分解；中考考点：可通过加热法鉴别两者（产生能使澄清石灰水变浑浊气体的是碳酸氢钠）；碳酸氢钠可用于发酵粉（加热产生CO₂，使馒头蓬松），对接生活应用和中考情境类考点。 知识点3：用途对比（中考实际应用类考点） 1. 师生互动，结合生活实例： 师：“结合生活经验和刚才的实验，大家思考：碳酸钠和碳酸氢钠在生产生活中有哪些用途？请分组讨论，发言补充。”生：分组讨论，发言交流（如碳酸钠用于玻璃、洗涤剂、造纸、纺织；碳酸氢钠用于发酵粉、治疗胃酸过多、灭火器等），结合实验性质分析用途的原理。师：总结（对标中考，细化考点，突出应用）： 碳酸钠（纯碱）：① 化工原料：制玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等（中考常考用途对应物质）；② 用于去除油污（利用其水溶液呈碱性，与油脂反应）。碳酸氢钠（小苏打）：① 食品工业：发酵粉（加热产生CO2，使食品蓬松）；② 医药：治疗胃酸过多（与胃酸中的盐酸反应，中和胃酸，注意不能过量）；③ 灭火器：与盐酸反应产生CO2，隔绝氧气灭火（中考情境类考点）。中考易错点：治疗胃酸过多用碳酸氢钠，不用碳酸钠（碳酸钠碱性太强，会腐蚀胃黏膜），此辨析常出现在中考选择题中。 （四）中考对接与课堂练习 1. 中考真题片段（贴合北京中考题型，聚焦核心考点，难度适中，对接真题风格）： （选择题）（2023北京中考）下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是（ ） A. 两者均属于碱 B. 碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠C. 加热碳酸氢钠可生成碳酸钠 D. 两者与盐酸反应的剧烈程度相同（填空题）（2024北京中考改编）侯氏制碱法的核心原料是海水（含NaCl）、氨气和______，核心反应方程式为NaCl + NH₃ + CO2 + H2O = ______ + NH4Cl；碳酸氢钠加热分解的方程式为______。（实验探究题）（2022北京中考改编）某同学欲鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体，设计了如下实验方案，请补充完整：① 取少量两种固体，分别加入两支试管，加入等体积蒸馏水，搅拌，观察到______的是碳酸氢钠（填现象）；② 另取少量两种固体，分别加热，将产生的气体通入澄清石灰水，______的是碳酸氢钠（填现象）。 2. 师生互动： 生：独立完成练习，小组内互相核对答案，重点关注易错点（如俗称、方程式书写、性质差异），交流解题思路。师：讲解题目，重点强调易错点和答题规范（如方程式配平、反应条件标注、现象描述准确），对接中考评分标准，针对实验探究题，引导学生规范表述实验现象和结论，贴合北京中考答题要求；同时补充侯氏制碱法与北京本地化工企业的关联，增强地域贴合度。 （五）课堂小结 1. 师生互动：师：“本节课我们学习了海水制‘碱’的相关知识，大家结合板书，说说本节课的重点知识、中考考点有哪些？（提示：侯氏制碱法流程与原理、碳酸钠与碳酸氢钠的性质与用途、侯德榜先生的贡献）” 2. 生：发言总结，师补充完善，强化知识记忆，梳理知识体系（海水制“碱”“原理—流程—物质性质—用途”），强调核心素养（宏观辨识、微观探析、实验探究、社会责任），同时再次强调侯德榜先生的创新精神和爱国情怀，升华主题，帮助学生扎实掌握核心主干知识。 （六）布置作业 1. 基础作业：背诵本节课核心知识点（侯氏制碱法的原料、核心反应方程式；碳酸钠与碳酸氢钠的性质、俗称、用途），规范书写3个核心化学方程式（标注反应条件、沉淀或气体符号），对接中考方程式书写、基础知识点考查。 2. 提升作业：完成课后习题，补充一道北京中考海水制“碱”工业流程真题（含详细解析），尝试分析流程中的物质转化、操作目的，重点突破“侯氏制碱法原理”“两种碱式盐的鉴别”等难点。 3. 实践作业：回家查阅资料，了解侯氏制碱法的更多细节，撰写一段简短的探究报告（100字左右），体会化学工业的创新与发展；同时观察生活中哪些物品含有碳酸钠或碳酸氢钠，记录其用途，结合本节课知识分析用途与性质的关系，深化知识应用。 四、板书设计 第三节 海水制“碱” 一、侯氏制碱法（中考核心） 创始人：侯德榜（爱国化学家，打破国外垄断） 原料：NaCl（海水）、NH3、CO2、H2O（中考填空） 核心反应（中考方程式）： ① NaCl + NH3 + CO2+ H2O = NaHCO3↓ + NH4Cl（复分解反应） ② 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O △ 流程：制铵盐水→碳酸化→过滤→加热分解→回收利用（中考流程题） 优势：原料利用率高、资源综合利用、无污染（中考简答） 二、碳酸钠与碳酸氢钠（中考重点） 1. 对比（中考选择、填空）： 物质俗称溶解性热稳定性用途Na2CO3纯碱、苏打易溶强（不分解）玻璃、洗涤剂、造纸NaHCO3小苏打可溶（较小）弱（易分解）发酵粉、治疗胃酸过多 2. 鉴别方法（中考实验）： ① 加CaCl2溶液：有沉淀→Na2CO3，无现象→NaHCO3 ② 加热：产生CO2→NaHCO3，无现象→Na2CO3 ③ 加盐酸：反应更剧烈→NaHCO3 三、中考易错点（右侧互动板书，学生补充） 1. 纯碱（Na2CO3）是盐，不是碱（水溶液呈碱性） 2. 溶解度：Na2CO3> NaHCO3 3. 治疗胃酸过多用NaHCO3，不用Na2CO3（腐蚀性强） 4. 侯氏制碱法中，CO2可循环利用，母液回收NH4Cl作化肥 五、教学反思 核心素养落实情况：是否通过实验探究、工业流程分析，有效培养学生的宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识，学生对侯氏制碱法的微观原理、两种盐的性质差异理解是否到位，是否能建立“三重表征”思维；是否有效渗透爱国主义教育，落实社会责任素养。 中考对接效果：是否充分融入北京中考高频考点（如制碱反应方程式、两种盐的性质与鉴别、工业流程分析、用途应用），贴合中考难度和考查特点，学生对易错点的掌握情况，课堂练习的正确率及反馈调整方向；是否贴合北京中考工业流程题、实验探究题的命题风格。 师生互动优化：分组实验的规范性、学生参与度，是否关注到不同层次学生的学习需求，互动提问的针对性和有效性（如是否引导学生主动推理、辨析易错点、分析工业流程），是否有效突破“侯氏制碱法原理”“两种盐的鉴别”等难点；是否充分调动学生对侯德榜事迹的交流热情，深化德育渗透。 改进措施：针对学生易错点（如纯碱的类别、方程式配平、两种盐的鉴别），可增加针对性练习；对实验操作不规范（如加热固体、气体通入）的学生，进行单独指导；可引入数字化实验（如溶解度传感器、pH传感器），让两种盐的性质差异、制碱反应的微观变化更直观，提升学生的探究兴趣；结合北京中考真题，进一步强化工业流程题、实验探究题的答题规范训练；可增加跨学科活动，结合历史、地理知识深化对制碱条件和侯德榜贡献的理解。 学科网（北京）股份有限公司 $