内容正文:
第三节碳酸氢钠和碳酸钠教案
一、教学目标
依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》,结合鲁教版教材内容,设定如下目标:
科学观念:认识碳酸氢钠、碳酸钠的组成、物理性质与化学性质,理解复分解反应的定义与反应实质,能规范书写相关化学方程式。
科学思维:通过对比碳酸氢钠与碳酸钠的性质差异,构建“结构-性质-用途”的关联逻辑;结合微观示意图,建立复分解反应的离子反应模型。
科学探究与实践:完成碳酸钠的系列实验探究,规范记录实验现象,基于现象推导物质性质,形成“实验现象-性质结论”的分析思路。
科学态度与责任:了解侯德榜的制碱成就,感受化学对工业发展的推动作用;认识碳酸氢钠、碳酸钠在生产生活中的应用,体会化学的实用价值。
二、教学重难点
教学重点:碳酸氢钠与碳酸钠的化学性质;复分解反应的概念与反应实质。
教学难点:复分解反应的微观实质;碳酸钠与相关物质反应的化学方程式书写。
三、教学过程
(一)导入新课
从海水晒盐的化工价值切入,提出问题:食盐除作为调味品外,还可作为原料制备哪些重要化工产品?引出本节课的核心物质——碳酸氢钠(小苏打)与碳酸钠(纯碱/苏打),明确二者的工业制备来源。
(二)新知探究
1.碳酸氢钠(NaHCO₃)
(1)组成与物理性质:碳酸氢钠是由Na⁺和HCO₃⁻(碳酸氢根离子)构成的盐,通常为白色粉末状晶体,可溶于水。
(2)化学性质:
受热易分解:2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
与酸反应:NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
(3)用途:
食品工业:与固体酸制成发酵粉,用于蒸馒头、焙制糕点,消除酸味并使食品疏松;
灭火器中作为二氧化碳发生剂;
饮料制造的常用原料;
医疗上用于治疗胃酸过多。
2.碳酸钠(Na₂CO₃)
(1)科学史拓展:
介绍侯德榜的联合制碱法(侯氏制碱法),打破西方国家技术垄断,推动世界制碱技术发展,渗透爱国主义教育。
(2)实验探究8-2:认识碳酸钠
完善实验表格如下:
实验序号
实验现象
结论与解释
1
碳酸钠固体易溶于水,形成无色溶液;滴入酚酞试液后,溶液变为红色
碳酸钠易溶于水,其水溶液呈碱性
2
滴加稀盐酸/稀硫酸时,均产生大量气泡;生成的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
碳酸钠能与盐酸、硫酸反应,生成二氧化碳气体,反应方程式:Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
3
滴加碳酸钠溶液后,澄清石灰水中出现白色沉淀
碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,反应方程式:Na₂CO₃+Ca(OH)₂=2NaOH+CaCO₃↓
(3)碳酸钠的性质与用途:
物理性质:白色粉末,易溶于水,水溶液显碱性;
工业用途:广泛应用于石油精炼、粗盐精制、硬水软化、人造纤维制造、玻璃生产、冶金、造纸、纺织印染及洗涤剂生产等领域。
3.复分解反应
(1)定义:由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,称为复分解反应。
(2)反应实质:酸、碱、盐在水溶液中解离出的离子相互结合,生成沉淀、气体或水的过程。
(3)微观模型解析:以碳酸钠与盐酸反应为例,Na₂CO₃解离出Na⁺和CO₃²⁻,HCl解离出H⁺和Cl⁻;CO₃²⁻与H⁺结合生成不稳定的H₂CO₃,H₂CO₃分解为H₂O和CO₂,Na⁺与Cl⁻仍留在溶液中形成NaCl。
(三)课堂小结
结合“长话短说”内容,梳理本节课核心要点:
碳酸氢钠和碳酸钠都能与酸发生化学反应,在生产和生活中都具有重要的用途;
酸、碱、盐之间在水溶液中发生复分解反应的过程,实质上是它们解离出的离子相互结合的过程。
四、板书设计
1.碳酸氢钠(小苏打,NaHCO₃)
组成:Na⁺+HCO₃⁻
性质:
受热分解:2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
与酸反应:NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
用途:食品发酵、灭火器、医疗等
2.碳酸钠(纯碱/苏打,Na₂CO₃)
侯德榜与侯氏制碱法
性质:易溶于水,水溶液呈碱性;与酸、氢氧化钙反应
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
Na₂CO₃+Ca(OH)₂=2NaOH+CaCO₃↓
用途:玻璃、造纸、洗涤剂等工业
3.复分解反应
定义:两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物
实质:离子结合生成沉淀、气体或水
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