2.1.3碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验教学设计2026-2027学年高一上学期人教版化学必修一

该高中化学教学设计聚焦碳酸钠和碳酸氢钠的性质对比、转化、鉴别及焰色试验，以生活中的苏打水、苏打饼干创设情境导入，衔接钠单质、氧化物、碱的已有知识，作为钠及其化合物知识体系的收官环节，构建完整认知支架。 以实验探究为核心，通过分组对比溶解性、热稳定性等实验，结合控制变量法引导学生分析现象，从微观离子（CO₃²⁻与HCO₃⁻）角度解释性质差异，体现化学观念中“结构决定性质”。焰色试验结合节日焰火情境，激发兴趣，评价量表多维度反馈，提升学生科学探究与实践能力，为教师提供结构化教学方案，高效落实核心素养。

“苏打”兄弟与“彩色焰火” ——《2.1.3碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验》教学设计 一、课题：碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验 二、第3学时 三、教学内容分析 (一）指导思想：《普通高中化学课程标准（2017年版）》指出：以发展学生化学学科核心素养为根本宗旨。教学以“结构决定性质，性质决定用途”的学科思想为核心，采用对比探究和实验验证为主要教学策略。通过创设“苏打与小苏打”的真实生活情境，引导学生主动探究碳酸钠和碳酸氢钠在性质上的相似性与差异性，并从其微观组成和结构上寻找根源。注重培养学生基于实验证据进行推理、归纳和演绎的科学思维方法，深刻体会化学知识在日常生活和工业生产中的广泛应用价值，提升科学探究能力与社会责任感。 (二）课程标准分析 1.内容要求：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其重要化合物的主要性质。这是最核心的内容要求，明确指出要通过实验探究来学习碳酸钠和碳酸氢钠的性质；结合实例认识金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。本课时通过对比碳酸钠和碳酸氢钠，深刻体现了钠盐的多样性，并涉及它们之间的相互转化（NaHCO3→Na2CO3），体现了物质转化的思想。 2.学业要求: 能通过实验探究，了解碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质（溶解性、热稳定性、与酸、碱的反应）；能运用比较的方法，分析碳酸钠和碳酸氢钠的相似性和差异性，并基于物质组成对其性质差异进行初步解释；能根据它们的性质说明其重要用途，并解决简单的实际问题。 （三）教材内容分析 1.教材地位：本课时是“钠及其化合物”知识体系的收官和综合应用环节。它进一步完善了钠的化合物家族（单质→氧化物→碱→盐）。碳酸钠和碳酸氢钠是两种非常重要的钠盐，其性质的对比和鉴别是高中化学元素化合物知识的经典内容，也是高考的热点考点。同时，本节课所运用的对比研究方法和对盐类性质的探究，为后续学习其他金属及其化合物（如铵盐、铁盐）提供了重要的方法和思路。 2.内容分析：教材通过【实验2-5】对比两者在水中的溶解性、【实验2-6】对比两者与盐酸反应的剧烈程度、【实验2-7】探究碳酸氢钠的热稳定性，并配有【科学探究】栏目让学生设计实验鉴别两者，内容编排极具探究性和逻辑性。教材从性质自然延伸到用途（发酵粉、治疗胃酸过多等），体现了性质与用途的紧密联系。 4、 学情分析 1.知识层面：学生已经学习了钠、氧化钠、过氧化钠、氢氧化钠的性质，对钠的化合物有了初步认识，具备了离子反应、复分解反应的基础知识，能够书写简单的离子方程式。但对碳酸氢根离子（HCO3-）这种酸式盐离子的微观结构和特殊性质（弱酸性、热不稳定性）是全新的认知。 2.能力层面：学生在前两课时已经初步体验了实验探究和对比学习的方法，观察、描述现象的能力有所提升。但自主设计实验方案（如鉴别Na2CO3和NaHCO₃）的能力、控制变量进行对比实验的能力以及从微观离子角度解释宏观性质差异的能力仍需重点培养。 3.发展方向：学生需要通过本课时的学习，将对比研究的方法内化为自己的能力，并能从离子层面深入理解物质的性质。需要建立“组成→结构→性质→用途→鉴别”的完整认知模型，实现思维水平的提升。 5、 教学目标 1. 宏观辨识与微观探析：能通过实验观察，辨识碳酸钠和碳酸氢钠在溶解性、热稳定性、与酸反应等方面的宏观差异；能从微观离子组成（CO32-vsHCO3-）的角度，初步分析其性质差异的根源。 2. 科学探究与创新意识：能通过完成系列对比实验，体验科学探究的过程；能基于所学性质，初步设计实验方案鉴别碳酸钠和碳酸氢钠。 3. 证据推理与模型认知：能根据实验现象如放出气泡的快慢作为证据，推理出反应产物和物质性质的差异；能建立研究盐类物质的“性质对比→差异分析→微观解释→实际应用”的认知模型。 4.变化观念与平衡思想：认识碳酸氢钠的不稳定性，理解其受热易分解的化学变化；了解碳酸钠与碳酸氢钠在一定条件下可以相互转化。 5.科学态度与社会责任：通过了解碳酸钠和碳酸氢钠在食品加工、医疗、工业等领域的广泛应用，感受化学对社会发展的贡献，树立合理使用化学品的意识。 六、教学重点、难点 1.教学重点：（1）碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质及化学性质。 （2）焰色试验的操作步骤。 2.教学难点：碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别和转化。 七、评价设计 学生课堂评价量表 项目 等级A 等级B 等级C 个人评价 同学评价 教师评价 认真 认真听讲，作业认真，讨论认真 认真听讲，作业及时，参与讨论 无心听讲，欠交作业，极少讨论 积极 积极发言，积极讨论与交流 举手发言，参与讨论与交流 很少发言，极少参与讨论与交流 自信 大胆提出问题，表达想法 提出不同想法问题做出尝试 不敢问题，不敢尝试与表达 合作 善于与人合作，虚心听取意见 善于与人合作，虚心听取意见 善于与人合作，虚心听取意见 思维的条理性 能有条理表达意见，解决问题过程清晰有条理 能表达意见，有解决问题的能力，条理性差些 不能准确表达自己的意思，缺乏计划性，不能独立解决问题 思维的条理性 具有创造性思维，能用不同方法解决问题，独立思考 能用教师提供的方法解决问题，有一定的思考能力 思考能力差，缺乏创造性，不能独立解决问题 我这样评价自己： 伙伴眼中的我： 八、教学过程活动设计 环节名称 教师活动 学生活动 设计意图 时间 环节一：创设情境 问题驱动 【导入】展示图片苏打水、苏打饼干，并提问苏打的由来？ 学生观察配料表得出结论。 以学生熟悉的饼干、苏打水创设情境，容易引起学生的共鸣，从生活走进化学课堂，亲切自然，容易激发学生的学习热情。 2 环节二：“苏打”的物理性质探究 完成【实验2-4】在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1g)，完成实验，并将实验现象和相应的结论填入表格，并得出结论。 溶解性：Na2CO3 >NaHCO3 碱性：Na2CO3 >NaHCO3 学生分小组实验并完成表格展示。 学生通过实验对比直观感受两种物质物理性质的差异，进一步理解宏观表征内容，掌握化学知识的内在本质，降低学习难度。 5 环节三：“苏打”的化学性质探究 实验探究一：【实验2-5】 如图2-7所示，分别加热Na2CO3和NaHCO3，观察现象，比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。 演示实验，学生观察现象得出结论，写出相关的化学方程式。 实验探究二：两支试管分别加入5mL 1mol/L的Na2CO3和NaHCO3，向两支试管中逐滴加入1mol/L的盐酸溶液，观察现象并且分析原因用化学方程式表示。 展示CO32-→HCO3-→CO2的关系图，引导学生书写化学方程。 学生讨论并且分析实验现象得出结论，学生代表回答：实验现象： 加热NaHCO3时，澄清石灰水变浑浊，加热Na2CO3时无明显现象。结论：NaHCO3受热分解， 热稳定性： Na2CO3 >NaHCO3 Na2CO3 与盐酸反应开始无气泡，后产生气泡， NaHCO3立即产生气泡 对比迁移，利用控制变量法的思路引导学生进行实验探究，引导学生通过实验现象分析其内在的原因，透过现象看本质。通过让学生深入感受科学探究的严谨性，发展科学的探究意识，达到培养学生化学核心素养的目标。 10 环节四：“苏打”的转化与鉴别 【思考讨论】预测向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2会出现什么现象呢？Na2CO3和NaHCO3二者如何转化？ 【点评】通过碳酸氢钠与酸反应生成二氧化碳气体，与碱反应（如与氢氧化钠反应）则生成盐和水，故HCO3-强酸或者强碱溶液中均不共存。 【点评】归纳根据NaCO3和NaHCO3 性质可以如何鉴别？ 【知识拓展 应用提升】CO32—、 HCO3—、CO2之间有什么转化关系？并用离子方程式表示？ 学生分组讨论后得出结论并作答。 展示化学方程式 学生讨论并归纳总结，齐读配套练习56页归纳拓展。 学生思考作答并展示离子方程式。 学以致用，感知成就引导学生通过所学的碳酸钠和碳酸氢钠的性质，通过方程式掌握两者之间的转化。通过齐读加深印象进行巩固。进一步掌握两者的化学性质。 利用练习进一步巩固Na2CO3和NaHCO3转化。 10 环节五：“苏打”的用途 课本38页，展示图片 你知道面包、馒头蓬松的原因吗？ 学生思考作答 NaHCO3受热分解产生CO2气体，使面包蓬松 引导学生从性质的角度思考用途，构建性质决定用途的思维模型。 3 环节六：焰色试验 【引入概念】：实验室我们该如何鉴别NaCl和KCl这两种无色溶液呢？节日焰火五颜六色，你知道奥秘吗？ 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称作焰色试验。 请阅读【实验2-6】总结实验步骤。 展示焰色试验视频，并且总结不同金属燃烧的现象及原因。 讲解产生不同焰色的原因：原子核外电子的跃迁有关。 【小结】通过表格对比记忆，碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质和物理性质。 【作业布置】 2.拓展作业：“馒头”与“胃药”中的化学：碳酸氢钠是发酵粉的主要成分，也是一种抗酸药。 (1) 解释碳酸氢钠在蒸馒头过程中所起的作用（写出相关化学方程式）。 (2) 有胃溃疡的病人为何不宜服用碳酸钠治疗胃酸过多，而通常选用碳酸氢钠？ 学生阅读课本40-41页。总结焰色试验的定义。 学生总结实验步骤，观看实验视频，对应课本41页资料卡片，不同金属的焰色。 学生做笔记。 学生课后完成作业。 以学生熟悉的焰火表演创设情境，容易引起学生的共鸣，从生活走进化学课堂，亲切自然，容易激发学生的学习热情。 通过观察焰色试验，讲解产生焰色的原因，引导学生透过现象看本质，学会在以后的生活中学以致用，并且体会从生活到化学，在从化学回归生活的思想，达到培养学生化学核心素养的目的。 对钠及其化合物的内容进行整合，有助于学生巩固记忆。注重化学符号表征， 10 九、板书设计 1.Na2CO3、NaHCO3物理性质：溶解性：Na2CO3>NaHCO3，碱性：Na2CO3 >NaHCO3 2. Na2CO3、NaHCO3化学性质：NaHCO3受热分解，与盐酸反应 3.Na2CO3、NaHCO3转化与鉴别 4.焰色试验 十、作业设计 1.完成钠及其化合物的关系转化图所有的化学方程式。 2.拓展作业：“馒头”与“胃药”中的化学：碳酸氢钠是发酵粉的主要成分，也是一种抗酸药。 (1) 解释碳酸氢钠在蒸馒头过程中所起的作用（写出相关化学方程式）。 (2) 有胃溃疡的病人为何不宜服用碳酸钠治疗胃酸过多，而通常选用碳酸氢钠？ 十一、教学反思和改进 1.亮点之处： （1）本节课采用了演示实验和分组实验相结合的策略，同时运用了对比、归纳、控制变量、从定性分析到定量分析等方法，在及时跟进总结，一步一个脚印完成了Na2CO3和NaHCO3的性质、焰色试验等相关教学内容。 （2）引导学生通过实验现象对生成物进行推理，提高学生证据推理能力，同时加深了学生对“透过现象看本质”以及“组成、结构决定性质，性质决定用途”的化学观念的认识。 2.不足之处： （1）学生对碳酸钠与碳酸氢钠相互转化的认识流于表面，缺乏深度理解。教学中，虽然通过实验（如向碳酸钠溶液中通入CO2生成碳酸氢钠）展示了二者可以相互转化，但学生往往只是机械记忆了反应方程式。对于“为何碳酸氢钠的溶解度相对较小却能沉淀出来”、“转化反应的本质是什么”以及“此转化在自然界（如溶洞形成）中的具体体现”等问题，缺乏深入的理解和思考，导致知识迁移应用能力不足。 （2）焰色试验的教学偏向“走过场”，学生体验感与探究性不足，绿色化学理念渗透不够。 由于安全考虑和课堂时间限制，焰色试验多以教师演示为主，学生缺乏亲手操作的机会，对实验的关键细节（如铂丝需彻底清洗至无色）印象不深。此外，教学重点通常放在“记住”钠、钾等元素的焰色，而忽视了引导学生思考“为何不同元素焰色不同”这一本质问题。对于实验中使用重金属盐可能带来的环境问题，也缺乏必要的警示和绿色处理的教育。 3. 改进措施： （1） 深化原理讲解与创设真实情境，促进知识内化。深入剖析转化本质：在演示实验后，引导学生从离子反应和平衡移动的角度分析转化过程：CO32-+CO2+H2O ⇌2HCO3-。解释由于NaHCO3的溶解度在一定条件下相对较低，以及溶液中HCO3-离子浓度增大，共同导致了结晶析出。这样帮助学生从微观和平衡角度理解宏观现象。 （2）设计微型化、探究性学生活动： · 方案一（安全可行）： 使用棉签蘸取少量氯化钠、碳酸钠等溶液，在酒精灯火焰上灼烧，观察焰色。此法相对安全，可让更多学生参与体验。 · 方案二（深化探究）： 在完成基础实验后，提出探究性问题：“能否用焰色试验区分碳酸钠和碳酸氢钠？为什么？”让学生设计实验并预测结果，从而深刻理解焰色试验检验的是金属元素，而非含该元素的特定化合物。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $