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1、基于“深度学习”视域下一一碳酸钠和碳酸氢钠鉴别方法的再探究安徽省临泉第一中学林倩楠一、使用教材高中化学人教版必修一第二章第一节钠及其化合物教学中，Na2CO3与NaHeo3鉴别方法中NaHCo3只考虑固态时分解，不考虑在水溶液中分解;同时认为CaCk溶液与NaHCO3溶液不反应,CaCk溶液可以作为Na2CO3与NaHCO3的鉴别试剂。但客观事实和已有认知则存在一定的冲突。二、实验器材与试剂微型实验：灭菌水药瓶两支(5ml),阿奇霉素药瓶两支、细铜丝、粗铜丝、塑料L型管两个、乳胶头四个、塑料滴管两个、酒精灯、碳酸钠、碳酸氢钠、澄清石灰水数字实验：电脑、数据采集器、二氧化碳传感器、温度传感器、三
2、颈烧瓶、注射器、铁架台、ImolLNaHC(溶液、05molLCaCl2溶液学生实验及演示实验：学生：试管、烧杯、胶头滴管、火柴、酒精灯、试管夹、三脚架、石棉网、酚酗、0.01molLNaHCQs0.01molLCaCl20.ImolZLNaHCO3教师：ImolLNaHC(、lmolLNa2C03lmolLCaCl20.5molLCaCl2溶液三、实验设计创新点设计思路：通过已有认知和客观事实产生的认知冲突，设计本节实验探究课，通过实验探究，完成对知识的进阶，学生对教材内容的认识得到了提升，对碳酸钠和碳酸氢钠鉴别方法的认识由浅表学习过渡到深度学习。实验创新点：对用热分解法鉴别Na2CO3与N
3、aHCO3实验改进实验设计：一个装置中同时进行两个实验且互不干扰实验改进要点：1 .保证两者同时均匀受热2 .保证两边空间相对独立3.操作简单微型实验装置：灭菌水药瓶两支(5ml),阿奇霉素药瓶两支、细铜丝、粗铜丝、塑料L型管两个、乳胶头四个、塑料滴管两个、酒精灯微型实验装置优点：1.原料源于生活、易于获得；2.对比性强、可操作性强；3.快速高效四、实验原理教学中，NaHCOs只考虑固态时分解，没有涉及在水溶液中是否分解的知识；而且认为CaCb溶液不与NaHeo3溶液反应，因此CaCL溶液可以作为Na2CO3与NaHCo3的鉴别试剂学生通过实验得知：NaHCO3在水溶液中加热也可以分解；CaC
4、b溶液与NaHCO3溶液可以反应；CaCk与Naze。：,、NaHCo3溶液反应现象与其浓度和用量有关五、实验教学目标1、探究NaHCO,在水溶液中受热是否分解的过程，对实验方案交流、点评、完善，诊断并发展了学生的实验探究水平和运用控制变量法设计实验的思维2、通过探究CaCL溶液是否可以作为鉴别Na2CO3与NaHCO3的试剂，诊断并发展学生由定性走向定量的科学思维3、基于已有的实验结论，结合学生已有的化学认知水平，引导学生勇于质疑，发现问题，并借助手持仪器进行验证，诊断并发展学生对两者鉴别方法的认知进阶六、实验教学内容任务一：对用热分解法鉴别Na2CO3与NaHCO3实验改进任务二：探究Na
5、HCO3在水溶液中受热是否分解任务三：探究NaHeo3溶液和CaCb溶液反应原理任务四：讨论Na2CO3与NaHCO3溶液和CaCb溶液反应现象七、实验教学过程环节一：课前微课自主探究课前任务一：设计鉴别Na2CO3与NaHCCh的实验方案课前任务二：动手验证实验方案的可行性通过课前微课，既能巩固旧知，又可提高课堂效率，为接下来的深度探究做好铺垫。环节二：优化创新改进实验任务一：热分解法鉴别Na2CO3与NaHCO3实验改进问题1：能否一个装置同时进行两个实验且互不干扰？学生活动1：设计实验装置图很多学生设计了经典的套管实验，经过师生交流点评找到套管实验的局限性:1.套管复杂2.不知道哪种为碳
6、酸氢钠，不能作为鉴别实验的装置，只能作为验证实验的装置实验改进：实验改进要点：L保证两者同时均匀受热2 .保证两边空间相对独立3 .操作简单学生活动2：优化实验装置图实验创新：教师展示微型实验装置、介绍选材和设计思路并动手演示实验该微型装置原料源于生活，易于获得；对比性强、可操作性强；快速高效；微型实验的设计加深了学生对“绿色化学”理念的认识，也可以激发学生的创新意识。环节三：深度探究揭示实质任务二：探究NaHCo3在水溶液中受热是否分解问题2：NaHCO3在水溶液中加热能否分解？问卷调查：展示课前问卷星调查报告，结果显示如下：87.5%学生认为不能分解问题3：光合作用实验中为什么采用NaHe
7、O3溶液为碳源？作出猜想：NaHCO3在水溶液中加热也能分解学生活动3：实验方案设计方案一：NaHCO,溶液中滴加酚酸，加热，观察颜色是否加深，恢复到原温度，观察是否比之前深方案二：分别向不加热和加热一段时间后的NaHeO3溶液中滴加CaCk溶液，观察是否产生白色沉淀方案三：分别对等体积的水和NaHCO3溶液加热，观察气泡冒出的多少实验验证：几种方案结果均符合预期，NaHCO3溶液受热也可以分解数字实验：二氧化碳传感器、温度传感器测定NaHeo3溶液受热时分解情况，曲线表明：NaHCO3溶液在常温下就开始分解，52C左右分解速率明显加快实验结论：加热法鉴别Na2C03NaHCo3在固态和水溶液
8、中均适用任务三：探究NaHCoS溶液和CaCl2溶液反应原理在课前探究时，学生用CaCL溶液成功鉴别了Na2C03NaHCO3溶液。实验设疑：向2mL浓度均为ImoILNa2CO3与NaHCO3溶液中分别滴入等量0.5molLCaC12溶液，发现两者均出现白色沉淀，一段时间后，NaHCo3的试管中出现极其少量的气泡问题4：教师实验和学生实验为何现象不同？发现问题：两组实验溶液的浓度不同学生实验：O.Olmol/LCaCb分别与SOInIOI/LNa2CO3与NaHeo3溶液老师实验：0.5molLCaCl2分别与lmolLNa2CO3与NaHC03溶液问题5：NaHCo3和CaCb溶液混合后沉
9、淀和气泡的成分是什么？、学生认为白色沉淀为碳酸钙，气泡可能为C02，由于气泡量较少，学生提出不方便采用常规实验验证，可以借助二氧化碳传感器进行测定数字实验：二氧化碳传感器测定InIoI/LNaHCQs溶液与0.5molLCaCl2溶液混合后是否产生C02得出结论：反应产生（A，试管中进行该反应气泡极少而且需要等待一段时间，但三颈烧瓶内部的气泡肉眼可见，并且迅速，因此得出CO?产生的快慢和反应物体积也有关系的结论。学生活动4：写出对应的离子方程式并分析碳酸钙和二氧化碳产生需要满足的条件任务四：讨论Na2COs与NaHCo3溶液和CaCL溶液反应现象学生活动5：向2mL浓度均为ImoILNa2CO
10、3与NaHCo3溶液中分别滴入等量ImoI/LCaCb溶液实验现象：两支试管中均出现白色沉淀，NaHCO3溶液试管中立刻产生明显气泡实验结论：三组实验现象不同，因此浓度不同、现象则不同，查阅文献又知，碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液反应现象与试剂浓度和用量均有关系，因此，用CaS溶液鉴别Na2CO3NaHCo3有一定局限性环节四：探讨规律总结提升1、热分解法鉴别两者，既适用于固态，也适用于水溶液2、用CaCk溶液鉴别Na2CO3与NaHCo3有一定局限性八、实验效果评价本节课，我采用“四重表征”教学模式，以实验探究为载体，融合数字实验以及微型实验，较好的落实了化学核心素养，同时，也发现了一些问题：学生实验方案设计、实验操作规范性、证据推理等方面还存在一定的不足,这也提醒我，以后教学中要鼓励学生勇于质疑，善于思考、勤于动手。
