内容正文:
第三单元 海洋化学资源的利用
第三节 碳酸氢钠和碳酸钠(第二课时)教学设计
(鲁教版·五四学制·九年级化学全一册)
一、教材分析
本节是鲁教版(五四学制)九年级化学全一册第三单元“海洋化学资源的利用”第三节第二课时,在海水制碱基础上系统认识碳酸钠与碳酸氢钠的性质、鉴别与用途。两种物质为常见盐,贴近生活,是落实“性质决定用途”观念的重要载体。
二、四维核心素养
化学观念:认识碳酸钠、碳酸氢钠的性质与用途,理解“性质决定用途”观念。科学思维:通过对比分析归纳两种盐的异同,发展证据推理。科学探究:经历观察、猜想、实验、结论的完整过程。科学态度与责任:感受化学价值,树立绿色化学意识。
三、教学重难点
重点:碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质及其鉴别方法。难点:在控制变量的基础上设计合理的对比实验方案,区分两种外观相似的物质;并将性质差异与其生活用途建立对应关系,形成“性质决定用途”的思维方法,实现知识向真实应用情境的迁移。
四、设计意图
本课时以“厨房中的两种白色粉末”为真实情境,采用任务式活动组织教学,通过“认识—比较—探究—鉴别—应用”的任务链,引导学生主动观察、提出猜想、设计实验、收集证据并得出结论,把抽象知识转化为可操作的探究活动。结合新课本教材的编排,突出证据推理与模型认知,让知识在问题解决中自然生成;以生活实例贯穿全课,深化“性质决定用途”观念,渗透科学史与绿色化学教育,实现知识、能力与素养的融合。
五、教学过程
任务一 情境导入:厨房里的两种白色粉末
教师出示厨房中常见的两样物品:用于蒸馒头、焙糕点的发酵粉,以及用于清洗油污的纯碱,并提问:它们外观相似,都是白色粉末,在生活中作用却大不相同,它们究竟是什么物质?它们在生活中有哪些不可替代的用途?引导学生在已有生活经验的基础上大胆猜测,说说自己在家里见过、用过的体会。学生结合日常见闻积极回答,教师顺势揭示它们分别与碳酸氢钠、碳酸钠有关,并指出这两种物质都能从海水中制取,是海洋化学资源开发利用的重要产品,从而自然引出课题,明确本课的学习目标:认识这两种盐的物理和化学性质,学会用科学方法区分它们,并了解其在生活和生产中的用途,体会化学的价值。
设计意图:以真实生活情境切入,唤醒学生已有经验,激发探究欲望,同时建立新知识与海洋资源利用主题的内在联系,明确学习方向,为后续任务活动定下基调。
任务二 观察比较:初步认识两种盐
教师分发分别装有碳酸钠、碳酸氢钠的样品,请学生从颜色、状态、溶解性等方面进行观察比较。学生分组操作:先观察固体的外观,描述其颜色和状态;再分别取少量放入试管中,加入适量蒸馏水振荡,观察溶解情况,比较两者溶解的快慢和溶解量的多少,并用手触摸试管外壁感受温度变化。教师巡视指导,提醒学生注意实验安全,引导学生用规范的化学语言描述现象。学生汇报后,教师引导归纳:两者都是白色固体,均能溶于水,碳酸钠溶解较快、溶解量较多,碳酸氢钠溶解相对缓慢,溶解时均有温度变化。
设计意图:通过动手操作获得第一手感知,训练观察、比较与语言表达能力,为后续性质的对比探究作好铺垫。
任务三 实验探究:认识碳酸钠的化学性质
教师设疑:碳酸钠俗称“纯碱”,它真的是碱吗?它的水溶液呈什么性质?引导学生回顾碱的定义,设计实验验证。学生在教师指导下分组实验:向碳酸钠溶液中滴加指示剂,观察颜色变化并判断溶液的酸碱性,初步体会“纯碱”这一名称的由来;再取少量碳酸钠固体于试管中,加入稀盐酸,观察气泡产生情况,并将产生的气体通入澄清石灰水,检验气体成分,判断其是否为二氧化碳,从而认识碳酸钠能与酸反应这一性质。学生记录现象、交流讨论,得出结论:碳酸钠的水溶液呈碱性,因而俗称“纯碱”,但它属于盐;碳酸钠能与酸反应生成二氧化碳气体。教师进一步追问:碳酸钠能用于洗涤油污,可能利用了它的什么性质?引导学生联系溶液的碱性思考,体会性质与用途之间的联系。
设计意图:围绕“纯碱是否是碱”这一认知冲突展开探究,发展证据推理能力,突破本课重点,同时渗透检验气体成分的基本方法,强化“性质决定用途”的意识。
任务四 对比实验:认识碳酸氢钠的性质与鉴别
教师提出新问题:碳酸钠与碳酸氢钠性质相近、外观又相似,如何区分它们?引导学生从已学性质出发,设计对比实验方案。学生分组讨论,明确实验目的、步骤与变量控制要点后实施:分别取少量两种固体置于试管中加热,观察试管壁是否出现水珠,并将生成的气体通入澄清石灰水检验,比较两者受热时的不同表现;再分别取等量两种固体,加入等量稀盐酸,比较气泡产生的剧烈程度。学生记录现象、分析数据,得出结论:碳酸氢钠受热易分解,碳酸钠受热不易分解;与酸反应时碳酸氢钠反应更剧烈。教师据此归纳两种物质性质的差异及相应的鉴别方法,强调设计对比实验时控制变量的科学方法。
设计意图:以“如何区分”为核心驱动,让学生经历“猜想—设计—实验—归纳”的完整探究,加深对两种盐性质的理解,培养设计对比实验、控制变量的科学探究能力。
任务五 迁移应用:性质与用途的对应
教师展示发酵粉、治疗胃酸过多的药剂、玻璃制造原料等生活生产实例,提问:这些用途分别利用了碳酸氢钠或碳酸钠的什么性质?学生联系任务三、任务四的结论分组分析讨论,尝试用“性质决定用途”的观点解释:碳酸氢钠受热易分解、能与酸反应,因此用作发酵粉和中和胃酸;碳酸钠溶液呈碱性、能与酸反应,因此用于玻璃、洗涤等生产生活。教师补充侯德榜发明联合制碱法的故事,引导学生体会我国科学家的智慧与爱国精神,理解海洋化学资源开发利用对国家发展的意义,树立节约资源、绿色环保的意识,并请学生分享自己对化学与生活关系的认识。
设计意图:把知识还原到真实应用场景,落实“性质决定用途”观念,同时进行科学态度与社会责任教育,升华育人价值,增强民族自豪感。
任务六 总结提升:建构知识网络
教师引导全班共同回顾本课学习过程,梳理碳酸钠与碳酸氢钠在物理性质、化学性质、鉴别方法、主要用途等方面的异同,形成系统的知识结构。学生用自己的语言完整表达本课收获,说清两种盐各有哪些性质、分别怎样鉴别、各自用于何处。教师补充完善并强化“结构决定性质、性质决定用途”的学科思想,布置课后查阅资料、调查生活中两种盐的应用情况并做好记录,作为延伸作业,引导学生将课堂所学延伸到实际生活。
设计意图:通过总结归纳促进知识结构化,帮助学生形成整体的认知框架,实现知识、方法与素养的迁移提升,把课堂学习延伸到课外实践。
六、板书设计
碳酸钠(纯碱) 与 碳酸氢钠(小苏打)
物理性质:白色固体、能溶于水(碳酸钠溶解较快)
化学性质:水溶液呈碱性;能与酸反应生成二氧化碳;碳酸氢钠受热易分解
鉴别方法:加热看是否分解、与酸反应剧烈程度等
主要用途:发酵粉、中和胃酸、玻璃与洗涤等——性质决定用途
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