基于核心素养下“碳酸钠和碳酸氢钠知识”教学研究

王亚梅 王中华

摘 要：本文以化学新课程标准的学科素养为背景，对碳酸钠与碳酸氢钠知识点的课题进行教学研究。以两种盐在生活中的应用创设问题情景，通过提问互动、对比分析、实验探究等教学方法开展碳酸钠和碳酸氢钠性质的学习。通过知识的应用，将知识回归到生活中，培养学生将知识迁移到生活中的能力，为培养学生核心素养的发展提供一定的思路。

关键词：核心素养;碳酸钠和碳酸氢钠;教学研究

一、高中化学学科核心素养

根据目前知网收录的关于碳酸钠和碳酸氢钠知识点的六百多篇文献中，大多研究以知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观为教学目标进行设计，内容集中于碳酸钠和碳酸氢钠的实验改进，性质鉴定等角度进行研究[1-2]。随着2018年1月颁布了《普通高中化学课程标准（2017年）》[3]，越来越多的学者以核心素养为背景对高中化学知识进行教学设计。在该背景下碳酸钠与碳酸氢钠这一知识点也有相关研究，如林海龙等人[4]以做馒头为问题主线设计该课题。孙宇红等人[5]以比较思维和实验对碳酸钠与碳酸氢钠性质特点进行了探究。刘志峰等人[6]主要以学生自学教学模式学习碳酸钠与碳酸氢钠知识点，突出学生主体地位。这些教学设计主要以某个核心素养结合具体教学方法进行设计，以方法为主线进行。实验设计以课本为主，学生探究思考内容相对较少，没有完全充分体现学科核心素养的意义。

为了改变传统以三维目标进行的教学设计，改变碳酸钠与碳酸氢钠知识设计中理论性与探究性以及实践性结合的不足，促进核心素养背景下该课题的整体教学设计研究。本文以高中新课程标准为背景，研究学科素养背景下碳酸钠和碳酸氢钠的教学设计，以碳酸钠和碳酸氢钠在生活中的应用创设情景，将课堂知识应用到实际生活中，发挥化学知识的育人功能，促进学生学科素养的全面发展。

二、基于学科核心素养的教学研究

1. 教学目标

碳酸钠和碳酸氢钠知识点从高中化学整个知识点属于重要知识内容。通过学生已有生活知识的分析结合教材，联系学科核心素养设计教学目标。抓住生活实例让学生从知识走进生活，能够利用课堂知识去解决生活问题，在真实情景中体会碳酸钠和碳酸氢钠的重要性。从宏观物质碳酸钠的认识到微观粒子碳酸根的检验，突出了宏观辨识与微观辨析的学科核心素养。通过实验探究鉴别两种盐的化学性质，培养了证据推理和科学探究的素养，通过科学史话侯氏制碱法认识碳酸钠，体现了化学知识的科学研究精神，培养学生的科学态度与社会责任。

2.教学过程

环节1：情景导入——生活中常见物品以及现象

[教师]大家观察肥皂图片和面包制作动态图，回顾一下这两张图和我们初中学过的哪些盐有关系，为什么面包能够膨胀呢？

[学生]与Na2CO3、Na2HCO3有关系。面包里面的发酵粉使得面包蓬松发大。

[教师]这两种盐在我们生活中应用很广泛，今天我们就是要进一步学习两种盐的性质特点。

环节2：设计知识主线，利用提问式互动法、实验探究、对比分析等方法讲解知识

知识点1：通过观察，认识碳酸钠与碳酸氢钠的溶解性和酸碱性。

[教师]大家观察一下两只试管中的碳酸钠和碳酸氢钠固体，分别有什么不同呢？

[学生]碳酸钠是白色粉末，碳酸氢钠是细小的白色晶体。

[教师]现在请两位同学上来分别往试管中加入几滴水，感受试管温度的变化。并观察溶于水的现象和分析结论。

[学生]学生上台进行实验，观察并感受温度。得到结论：加入水后，碳酸钠结块变成晶体，温度上升，伴随放热现象，振荡时间长大部分溶解;碳酸氢钠加水后少部分能溶解，温度变化不大。所以碳酸钠溶解性大于碳酸氢钠。

[教师]通过两位同学的实验结论我们发现碳酸钠和碳酸氢钠溶解性不同。同时根据相关实验得到的数据可知，当温度保持在20度时，碳酸钠溶解度为21.5g，碳酸氢钠溶解度为9.6g。进一步的说明了碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度。

[教师]同学们家里都备有治疗胃酸的药品吗？观察过这类药品的成分主要是什么吗？

[学生]它的主要成分是碳酸氢钠。

[教师]那么你们思考一下，为什么碳酸氢钠作为主要成分用来治疗胃酸呢？

[学生]由于胃酸呈酸性，碳酸氢钠呈碱性，利用酸碱中和原理。

[教师]那么应该如何检测碳酸钠与碳酸氢钠的酸碱性呢？

[学生] pH计测量，pH试纸测量，利用酚酞试剂检验，观察现象。

[教師]教师操作利用pH计传感器探头与电脑相连测量，具有相同物质的量浓度的两个试管中溶液的pH值，碳酸钠溶液pH为10.6，碳酸氢钠pH为8.5。接下来同学们观察一下利用酚酞试剂检测两个试管中的溶液，出现了什么现象呢？

[学生]碳酸钠试管中溶液颜色变为红色，碳酸氢钠试管中溶液变为了浅红色。结合pH值说明碳酸钠碱性大于碳酸氢钠。

知识点2：碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的比较

[教师]我们学习了碳酸钠和碳酸氢钠几个不同点，那么同学们思考一下两种物质还有哪些不同点呢？

[学生]热稳定性不同。

[教师]接下来分别请两位同学上来做一下热稳定性的实验。

[学生]学生操作实验，教师指导。其他同学观察实验讨论：酒精灯加热一定时间后，碳酸钠试管加热后，通入澄清石灰水试管无变化，碳酸氢钠试管加热后，通入澄清石灰水试管变浑浊。

[教师]同学们归纳得到了现象，请书写反应方程式并说明澄清石灰水变浑浊的原因。

[学生] NaHCO3= Na2CO3+CO2↑+H2O，碳酸钠较稳定，加热不易发生分解，碳酸氢钠不稳定，受热易分解，加热会生成二氧化碳气体，通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。

[教师]通过以上的分析可以得到碳酸氢钠热稳定性小于碳酸钠的热稳定性，加热易分解产生二氧化碳，水与碳酸钠。

环节3：布置作业，总结知识主线，认识碳酸钠与碳酸氢钠在生活中的应用。

[教师]同学们小组讨论归纳两种盐。

[学生]小组讨论制作表格并分享。

[教师]点评学生表格。最后通过讲解科学故事侯氏制碱法，通过了解纯碱的生产历史，感受化学科技发展过程中技术进步重要性，体会建设绿色化学和生态文明意义。

三、结语

《化学课程标准》明确提到化学学科素养是学生必备的核心素养，是学生终生学习和发展的重要基础，重视开展“素养为本”的教学，倡导以真实情景为知识背景，开展以实验为主的多种探究活动。本节课程教学设计注重创设真实生活情境，从生活现象引出碳酸氢钠物质，抓住学生的好奇心，继而由浅入深的提出碳酸钠和碳酸氢钠物质的不同区别点。每一个环节以核心素养为主旨进行设计，生活情境设计、提问互动、小组讨论、实验探究、学生总结知识点和收集碳酸氢钠和碳酸钠的生活应用知识，以及教师讲解侯德榜制碱法科学史作为课堂结尾，使课堂首尾呼应，再次将课堂知识引入社会科学发展中，加强高中化学与社会、科学、技术的联系，促进学生学生学科素养的全面发展。

参考文献：

[1]伍强，黄晶，杜金铃.基于对比实验和创新实验的化学教学——以“碳酸钠和碳酸氢钠”的教学为例[J].化学教学，2017（04）：59-63.

[2]王新文.從定量角度促进学生对物质化学性质的理解——“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”教学实践[J].化学教学，2013（09）：30-33.

[3]中华人民共和国教育部. 普通高中化学课程标准（2017年版）. 北京：人民教育出版社，2018

[4]林海龙.基于化学核心素养的问题驱动式教学实践探索——以“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”课堂教学为例[J].化学教与学，2019（01）：38-41+37.

[5]孙宇红，耿亚萍.基于POE教学策略和比较思维的教学——以“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”为例[J].化学教育（中英文），2020，41（01）：24-29.

[6]刘志峰，韩雪松.“先学后教”教学模式在高中化学教学中的应用——“碳酸钠与碳酸氢钠的性质”教学设计[J].化学教学，2016（10）：35-38.