【教案】《碳酸钠和碳酸氢钠》教学设计上学期高一化学人教版（2019）必修第一册

“碳酸钠和碳酸氢钠”教学设计 一、课标分析 【内容要求】结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。 【学业要求】能列举、描述、辨识碳酸钠和碳酸氢钠钠的重要的物理和化学性质及其实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示碳酸钠和碳酸氢钠的主要化学性质。能从物质类别的角度，预测碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关现象。能根据碳酸钠和碳酸氢钠的性质分析生产、生活中的某些常见问题。 【学业质量要求】能对碳酸钠和碳酸氢钠及其变化进行描述和符号表征。能说明碳酸钠和碳酸氢钠的性质与应用的关系。 二、教材分析 【地位分析】“碳酸钠和碳酸氢钠”是人教版（2019）高中化学教材必修一第二章第一节《钠及其化合物》中的重要内容。该部分内容相对简单，有利于减轻学生在高中学习初期的不适应感，同时起着承上启下的作用，不仅有利于复习、巩固和运用第一章所学的氧化还原反应、离子反应等知识，而且能为以后学习铁及其化合物、元素周期律等奠定基础。 【学科价值】教材将该部分内容设置在“钠的单质”、“钠的氧化物”之后，通过该部分的学习可以丰富钠及其化合物的内容，拓展初中所学的碳酸钠和碳酸氢钠知识。在学习“钠的氧化物”内容时，教材采用的是先学性质再说明用途，而“碳酸钠和碳酸氢钠”这一部分的学习采用的是通过用途来探究性质的学习方法，学生依据实际生活问题来进行猜想假设、设计实验方案、进行实验探究来获得化学知识，逐步培养“证据推理”、“科学探究”的化学学科核心素养。另外，“碳酸钠和碳酸氢钠”这一部分的内容构建了学习金属及其化合物的一般研究模型，对后续章节其他元素如铁及其化合物的学习起支撑作用。 【社会价值】碳酸钠和碳酸氢钠是生产和生活中常见的物质，在面食制作、烘焙糕点、厨具清洗、制药、保健、消防抢险等方面都有应用。学习该部分内容有利于学生体会化学的价值、感受化学的魅力，同时对于分析、解决生产和生活中的相关问题具有重要意义，有利于培养学生的“社会责任”化学学科核心素养。 三、学情分析 【知识储备】学生的已有认知：碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、水、盐；碳酸钠和碳酸氢钠的俗名；碳酸钠溶液显碱性。 【能力水平】从学生学习能力看，经过一年多初三的化学基础知识和方法的学习，特别是化学知识点的学习，学生已经初步具备了系统知识学习的能力，具备了一定的提出问题、分析问题、解决问题的能力。处于高一上学期的学生，虽然已经初步具备“性质决定用途，用途反映性质”的思想，但对问题进行实验探究能力较弱。 四、素养目标与评价目标 素养目标 1.通过对碳酸钠和碳酸氢钠的化学符号表征、状态、颜色等的认识过程，培养“宏观辨识”核心素养。 2.通过实验探究碳酸钠和碳酸氢钠的各种性质如酸碱性、溶解性、热稳定性、与酸的反应等，发展“证据推理”、“科学探究”核心素养，并在真实情境和实例中建立物质性质与用途的关联。 3.通过阅读文献了解碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应的差异性，初步形成查阅文献的习惯和收据证据解决化学问题的思维，发展“科学态度”核心素养。 评价目标 1.通过对碳酸钠和碳酸氢钠的化学符号表征、状态、颜色等认识的表现，诊断并发展认识物质的水平（孤立水平、系统水平）。 2.通过创设真实教学情境，以及对碳酸钠和碳酸氢钠的各种性质的实验设计方案的交流和点评，发展学生的探究思维（基于经验、基于概念理解、基于实验和推理），诊断学生探究物质性质的水平（定性水平、定量水平）。 3.通过对碳酸钠与碳酸氢钠与酸反应实验改进的讨论，以及对综合性课后任务的完成表现，发展学生解决问题的能力水平(简单化学问题、简单实际问题、综合实际问题)。 五、教学重难点 【教学重点】Na2CO3和NaHCO3性质的对比 【教学难点】Na2CO3和NaHCO3性质的对比探究实验 【难点突破策略】精心设计生活化真实情境引导实验探究；小组合作；文献资料 六、教学方法与资源 【教学方法】多媒体辅助教学法、问题引导法、任务驱动法、观察讨论法、归纳总结法 【教学资源】文字教材、电子教案、PPT课件 七、设计亮点 1.创设真实情景，激发学习兴趣 本节课蒸馒头的生活化真实情境为引入，并借助加入碳酸钠和碳酸氢钠后蒸出的馒头的差异作为整节课的活动线索，激发学生学习兴趣和探究热情。 2.大量实验探究活动，培养探究能力 本设计中依靠教师问题的提出与学生问题的解决完成一系列实验探究活动，通过实验让学生逐步学习碳酸钠和碳酸氢钠的各种性质，不仅让学生印象深刻，意识到“性质决定用途”，还能在高中化学的初始阶段，培养学生设计简单实验的能力，发展“科学探究”素养。 3.引导文献阅读，培养查阅资料的意识 在学习碳酸钠与碳酸氢钠与酸反应的差异时，设计中巧妙融入实验创新和改进的文献阅读和分析的环节，让学生体会化学实验的价值，激发学习兴趣，培养查阅文献的习惯和查找资料解决化学问题的思维，发展“科学态度”核心素养。 4.引导学生合作，培养合作意识 教学过程中，学生自主学习思考是获取知识的必要环节，但相互帮助相互合作也必不可少，核心素养体系对学生的“协作”能力也提出了要求。因此本设计使合作始终存在于知识的建构过程中。 5.学生主体地位，强调意义建构 在建构主义学习理论中，学习的最终目标即是实现“意义建构”。知识的获取，体系的构建，应是由学习者主动完成的。设计中强调教师引导作用，通过设计问题情境，引导学生发现规律，逐步认识碳酸钠和碳酸氢钠的各种性质及差异，最终建构起有价值的知识体系。 八、教学流程 九、教学过程 教学板块 教师活动 学生活动 设计意图 创设主情境，导入新课 【情境导入】馒头是中华传统美食。同学们在家里和爸爸妈妈一起制作过馒头吗?让我们一起看观看视频，看看馒头是如何制作的。 【播放视频】视频“舌尖上的化学之馒头”，介绍制作馒头时需要加入口碱或小苏打。 【观看视频】 以“蒸馒头”作为情境导入，激发学生的学习兴趣和探究热情。 初识碳酸钠和碳酸氢钠 【提问】视频中提到的口碱、小苏打的化学成分是什么？ 【追问】各有何物理性质？请同学们派代表领取药品。小组合作，观察药品状态和颜色，结合课本中的内容完成表格。 【总结】用PPT总结以上物理性质：碳酸钠的俗名是苏打、纯碱，是白色粉末。碳酸氢钠的俗名叫小苏打，是细小的白色晶体。 【回答】口碱是碳酸钠，小苏打是碳酸氢钠。 【观察和讨论】 【回答】 小组合作学习碳酸钠和碳酸氢钠的化学符号表征、状态、颜色等，培养“宏观辨识”核心素养。 创设分情境1，引出科学探究活动1和2 【情境引入】老师看了这个视频之后，就去购买了纯碱和小苏打来做馒头。结果发现面粉中加入碳酸钠和碳酸氢钠做出的馒头有较大不同。这是怎么回事呢？我们先通过视频看看这是怎么一回事。 【播放视频】播放视频“碳酸钠和碳酸氢钠制作馒头的差别”。 【总结】通过观看老师制作馒头的视频，可以看出在面粉中加入碳酸钠和碳酸氢钠制作馒头的差别，将差异总结如下。 【观看视频】 以实际问题为情景引出探究活动，提高学生参与热情和兴趣。 活动1：探究碳酸钠和碳酸氢钠的酸碱性、溶解性和溶于水时的吸放热情况 【提问】为什么在面粉中加入碳酸钠和碳酸氢钠蒸出来的馒头都有碱味呢？ 【引导】既然同学们都认可这个猜想，那我们就需要设计实验进行验证。请同学们小组合作，用PPT上展示的实验器材和药品设计实验。 【讲解】本次实验的实验目的：1. 探究碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性及各自溶于水时的吸放热情况。2.探究碳酸钠和碳酸氢钠溶液的酸碱性。 【总结并展示】总结学生的试验方案。PPT展示实验步骤。请同学们小组合作，完成实验，并记录现象填写表格。 【提问】请小组派代表汇报你们观察到的实验现象。首先请一个小组汇报探究溶解性时的两组实验现象和你们小组得到的初步结论。 【提问】水的用量不同导致现象不同，为什么水少时碳酸钠的溶解性比碳酸氢钠小？ 【展示】展示资料卡片。 【强调】请同学们注意，当加入少量水，碳酸钠生成水合碳酸钠，这是一个化学变化。而加入大量水时碳酸钠溶解的过程合加入少量或大量水的碳酸氢钠的溶解过程，都是物理变化。 【总结】溶解性：Na2CO3＞NaHCO3 溶于水吸放热情况： Na2CO3溶于水放热， NaHCO3吸放热还有待进一步探究。 【提问】再请另一个小组派代表汇报探究酸碱性时你们观察到的实验现象。 【总结】二者水溶液的碱性大小：Na2CO3＞NaHCO3 【引导】刚刚我们试图通过用手感受试管底部的温度变化来确定碳酸钠和碳酸氢钠溶于水的吸放热情况。但是，我们仅仅感受到了碳酸钠溶于水后试管底部发烫，对于碳酸氢钠溶于水的吸放热情况还有待进一步验证。老师接下来给同学们介绍一种新技术，我们可以通过它进行定量研究，将我们难以观察和感受到的微小变化转化为直观的图表和数字。这个新技术就叫手持技术。 【展示】用PPT展示手持技术的简介和装置连接示意图。 【播放视频】播放用温度传感器探究碳酸钠和碳酸氢钠溶于水的吸放热情况的视频。 【总结】我们利用手持技术得到，碳酸钠溶于水是放热过程，碳酸氢钠溶于水是吸热过程。 【活动1总结】通过以上探究，同学们能否回答“用碳酸钠和碳酸氢钠混合面粉蒸出来的馒头都有碱性”这一问题了呢？这是由于碳酸钠和碳酸氢钠的溶液都显碱性，且同学们通过亲自动手实验，发现碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠溶液。在解决这一问题的过程中，我们还探究了碳酸钠和碳酸氢钠的两个性质，首先是溶解性，我们探究发现碳酸钠的溶解性强于碳酸氢钠；其次是两者溶于水的吸放热情况，碳酸钠溶于水是放热过程而碳酸氢钠溶于水是吸热过程。 【猜想】可能是由于碳酸钠和碳酸氢钠的溶液都显碱性。 【讨论】讨论实验方案。 【实验探究】小组完成实验，并记录实验现象。 【回答】 【思考】 【阅读】 【回答】通过资料可知，碳酸钠粉末遇少量水生成带结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠。 【回答】 【阅读】 【观看视频】观察视频中碳酸钠和碳酸氢钠反应过程中的温度变化情况。 从问题出发，引导学生进行猜想假设并设计实验方案，最后通过实验探究碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性和酸碱性，培养学生设计简单实验的能力，发展“证据推理”、“科学探究”核心素养。同时让学生意识到“性质决定用途，用途反映性质”。 培养学生查找资料解决化学问题的思维，培养学生的“科学态度”。 通过手持技术实验让学生体会化学实验的魅力，引起学生学习化学和科学探究兴趣。同时，让学生接触和了解新技术，感受信息技术融入化学教学。 活动2：探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 【提问】为什么面粉加入碳酸钠蒸出的馒头实心，而加入碳酸氢钠蒸出的馒头蓬松？ 【引导】初中我们学过，碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳气体，碳酸不稳定，容易分解为水和二氧化碳气体。根据这些分解反应的方程式，猜测碳酸氢钠受热分解产生的气体是什么。 【引导】同学们猜测碳酸氢钠受热分解产生了二氧化碳气体，从而能使馒头蓬松。受热分解与物质的热稳定性有关。那么请同学们小组合作，用PPT上展示的实验器材和药品设计实验，验证我们的猜想。