“探究二氧化碳與氫氧化鈉的反應”實驗教學設計

吳守梅

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）11-0086

一、教學目標

1. 通過設計實驗，證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了化學反應；2. 通過設計實驗，學習科學的探究方法，初步形成學科綜合思想，培養(yǎng)創(chuàng)新能力；3. 通過學生親身參與探究活動，激發(fā)學習化學的興趣以及尊重事實的科學態(tài)度。

二、重點和難點

重點：設計實驗，用實驗現(xiàn)象證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學反應。難點：科學探究思想與方法的初步形成。

三、實驗儀器及試劑

氫氧化鈉溶液、稀鹽酸、大理石、澄清的石灰水、長頸漏斗、導氣管、錐形瓶、帶U型管的橡皮塞、酒精燈、試管夾、試管、軟的純凈水塑料瓶兩個帶蓋兒、兩個注射器、氣球等。

四、教學過程

【演示實驗】給澄清的石灰水和氫氧化鈉溶液中分別通入二氧化碳，現(xiàn)象是什么？

【學生回答】一個變渾濁，一個無現(xiàn)象。

【引言】電子白板與Ca（OH）2反應有白色沉淀，而與NaOH反應無現(xiàn)象，那么CO2與NaOH是不是確實發(fā)生了反應？對于這種無現(xiàn)象的反應能不能設計出一些實驗，使反應產(chǎn)生一些現(xiàn)象，從而直觀地證明兩者發(fā)生了反應？本節(jié)課探究的課題就是：如何設計實驗證明CO2與NaOH發(fā)生了反應？

現(xiàn)在請同學們結合學過的相關實驗認真思考，發(fā)揮你們的聰明才智，當回小小設計師，設計出能證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了化學反應的實驗！

【學生討論】學生以小組為單位，討論設計實驗方案。

【教師活動】進行巡視，參與討論，答疑解惑，引導設計思路，幫助學生確定實驗方案。

【展示討論】學生講解自己的設計方案，其他同學提出問題，分析討論。

方案一：

【生】我設計的方案是：在試管中加NaOH溶液，然后通入CO2之后，再滴加稀HCl ，如果有氣泡產(chǎn)生，證明CO2與NaOH發(fā)生了反應。

【師】你設計方案的根據(jù)是什么？

【生】我是受到方案一的啟發(fā)而設計的。由于CO2與NaOH反應生成Na2CO3，Na2CO3與稀HCl反應有氣泡冒出。

【生】對，也可以加稀硫酸！

【師】那你演示給大家看一看！

（這位同學演示方案二，實驗出現(xiàn)預期的現(xiàn)象。）

【師】我有一個問題：CO2也能與H2O反應生成H2CO3，同樣含有CO32-，你怎么知道到底是Na2CO3中的CO32-與酸反應放出的CO2，還是H2CO3中的CO32-與酸反應放出的CO2？怎么消除H2CO3的影響？

（同學們開始熱烈地討論，不一會兒就有人躍躍欲試！）

【生】先將反應后的溶液加熱，再滴加稀HCl。

【師】為什么？

【生】因為碳酸不穩(wěn)定，受熱易分解。

【師】設計的方案能否成功？我們用實驗說明。

（這位同學根據(jù)教師和其他同學的建議，重新設計，進行實驗，方案二獲得成功）

【師】經(jīng)過改進，實驗方案變得完整，這位同學的設計獲得了成功，我們向他表示祝賀！

方案二：

【生】老師，我的方案更簡單！一個同學幾乎叫起來。給礦泉水瓶中裝滿二氧化碳，用注射器向瓶中注入氫氧化鈉溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)塑料瓶變癟，證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應。

【生】二氧化碳能與水反應，如何證明不是因為二氧化碳與水反應而使塑料瓶變癟呢？

【生】俗話說：鄉(xiāng)下人不識貨，就怕貨比貨。那簡單，再做一個類似的裝置，注射器中裝入水，同時進行兩個實驗，進行對比，加氫氧化鈉溶液的塑料瓶應該癟的更厲害。

【師】那你能用實驗來驗證你的方案嗎？

【生】當然可以！學生演示方案五，加氫氧化鈉溶液的瓶子變癟的程度大，實驗成功。

（教師用贊賞的目光注視他，學生也被他的精彩分析和熟練操作所折服）

【師】非常好！大家對于實驗設計的方案越來越嚴密了，想到了用對比實驗的方法，真的非常不錯！

【歸納整合、學習收獲】

【師】同學們的設計都成功地證明了CO2能與NaOH反應，設計都具有異曲同工之妙，那么同學們主要是從哪些方面考慮的？

【生】從兩個方面：一個是從檢驗產(chǎn)物，一個是從反應前后氣壓的變化考慮的。

【師】總結得很好。通過這堂課的學習，你有哪些收獲和全新的感受？獲得了哪些啟示？”

【生】通過這堂課的學習，讓我感覺到化學和生活聯(lián)系很緊密，生活中的用品也能用于化學實驗。

【生】通過這堂課的學習，讓我明白了在設計實驗方案時，要考慮很多因素，必要時還要作對比實驗。

【生】通過這堂課的學習，讓我了解到化學實驗是科學探究過程中的一種重要方法。

【生】我感覺到化學不是一門單獨的學科，化學和物理是相互聯(lián)系的，解決化學問題可以應用物理知識。

【師】以上同學談了他們的感受，我相信每一位同學都有自己的所得所獲。書中還有很多的實驗都是沒有明顯現(xiàn)象的，我們在平時的學習中可以繼續(xù)進行探究。

（作者單位：甘肅省靖遠縣糜灘中學 730600）endprint