探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)

王艷芳

摘 要：化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，設(shè)計(jì)生活化、趣味化的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 生活化 趣味化 學(xué)習(xí)興趣

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

1.教學(xué)目標(biāo)背景分析

（1）課標(biāo)要求：認(rèn)識(shí)堿的性質(zhì)。堿的性質(zhì)是初中化學(xué)重要的知識(shí)點(diǎn)，也是核心考點(diǎn)。

（2）教材分析：二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)沒(méi)有明顯的現(xiàn)象，教材中（人教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)）只是用類(lèi)比的方法簡(jiǎn)單紹，缺乏說(shuō)服力;而學(xué)生只有眼見(jiàn)為實(shí)，才能真正理解這一性質(zhì)。設(shè)計(jì)一個(gè)讓人印象深刻的實(shí)驗(yàn)，是設(shè)計(jì)本節(jié)課的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。

（3）學(xué)情分析：（1）知識(shí)儲(chǔ)備：學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)二氧化碳能溶于水且能和水反應(yīng);在物理中也學(xué)過(guò)壓強(qiáng)知識(shí)。（2）能力儲(chǔ)備：學(xué)生已初步了解科學(xué)探究的一般過(guò)程，具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作能力。（3）學(xué)生心理特征：對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣濃厚，思維活躍，求知欲、探究欲強(qiáng)。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

（1）知識(shí)與技能

知道二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)。

（2）過(guò)程與方法

體會(huì)科學(xué)探究過(guò)程，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想。

學(xué)會(huì)用轉(zhuǎn)化方法解決問(wèn)題。

（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀

激發(fā)求知欲和探究欲望，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

初步養(yǎng)成勤于思考、敢于質(zhì)疑、樂(lè)于實(shí)踐、善于合作、勇于創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)。

3.教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。

難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)中變量控制和對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

情境式教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)探究法、實(shí)驗(yàn)演示法、啟發(fā)誘導(dǎo)等方法。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

借助生活中的物品對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行生活化和趣味化處理，拉近了學(xué)生與化學(xué)的距離，激發(fā)了學(xué)生求知欲。借助氣球、塑料瓶把無(wú)形變有形，把抽象變具體，通過(guò)轉(zhuǎn)化的方法來(lái)解決問(wèn)題。

由小球不吹自大的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)興趣引入課題。接著引導(dǎo)學(xué)生用兩個(gè)輸液瓶設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證二氧化碳能否和氫氧化鈉反應(yīng)。最后引導(dǎo)學(xué)生分析缺點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新。兩種方法，現(xiàn)象不同，原理相同，使學(xué)生思維得以發(fā)散，更有利于抽象知識(shí)的理解。

1.演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)用品：錐形瓶、玻璃導(dǎo)管、注射器、小氣球、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水。

原理：1、向充滿(mǎn)二氧化碳的集氣瓶中注入氫氧化鈉溶液，由于二氧化碳溶于水且能和氫氧化鈉反應(yīng)使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，小球脹大。2、用注射器向瓶中注入稀鹽酸，由于碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)瓶中產(chǎn)生大量氣體，壓強(qiáng)變大，氣球變癟。3、由于碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，用裝有澄清石灰水的注射器從瓶中抽取氣體，溶液變渾濁。

2.探究實(shí)驗(yàn)

學(xué)生用兩個(gè)輸液瓶設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)CO2能否和NaOH反應(yīng)。

3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新要點(diǎn)：將氫氧化鈉固體放在輸液器的滴壺中，滴壺上打幾個(gè)小孔，然后套在橡皮塞上，并將注射器針頭插入在橡皮塞中并用肝素帽封口。操作步驟：1、打開(kāi)瓶蓋，向集滿(mǎn)二氧化碳的軟塑料瓶倒入約100ml的水，迅速蓋上特制的橡皮塞（瓶塞下滴壺中裝有氫氧化鈉固體），振蕩，軟塑料瓶略微變癟。2、塑料瓶倒轉(zhuǎn)后振蕩，使氫氧化鈉固體溶于水，并與瓶中的二氧化碳充分作用，塑料瓶嚴(yán)重變癟。3、注入稀鹽酸，有大量氣泡，瓶子重新鼓起。

四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程

激趣導(dǎo)入——合作探究——拓展延伸——實(shí)驗(yàn)揭秘——總結(jié)提升。

1.激趣導(dǎo)入

演示“氣球不吹自大”的實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考：什么樣的魔力使小球不出吹自大？學(xué)生在神奇的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中感受到化學(xué)的魅力，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探究欲望。

2.合作探究

（1）猜一猜：小球不吹自大的原因是什么？有的學(xué)生說(shuō)是因?yàn)闅溲趸c與二氧化碳反應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)部壓強(qiáng)變小，使小球不吹自大。也有學(xué)生提出質(zhì)疑可能是二氧化碳溶于水，使小球不吹自大。氫氧化鈉能與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？

（2）想一想：引導(dǎo)學(xué)生利用老師提供的實(shí)驗(yàn)器材及藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。

（3）做一做：學(xué)生在原有認(rèn)知和演示實(shí)驗(yàn)原理的啟發(fā)下，設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。觀察現(xiàn)象：一個(gè)瓶子略微變癟，另一個(gè)嚴(yán)重變癟。得出結(jié)論：二氧化碳能和氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

（4）改一改：怎樣在一個(gè)瓶中做對(duì)比試驗(yàn)?zāi)兀恳龑?dǎo)學(xué)生思考。教師展示一個(gè)創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)：將氫氧化鈉固體放輸液器滴壺中，滴壺上打幾個(gè)孔，然后套在橡皮塞上，振蕩。操作簡(jiǎn)便，對(duì)比效果好，具有很強(qiáng)的視覺(jué)沖擊力。

3.拓展延伸：證明反應(yīng)物減少，可以證明反應(yīng)是否發(fā)生。從生成物的角度如何證明反應(yīng)是否發(fā)生呢？學(xué)生通過(guò)向瓶子中加鹽酸，看到有氣泡，瓶子鼓起。從生成物角度再次強(qiáng)化了對(duì)二氧化碳能和氫氧化鈉反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。

4.實(shí)驗(yàn)揭秘：引導(dǎo)學(xué)生思考小球不吹自大的原因。接著用注射器向瓶?jī)?nèi)注入鹽酸，再?gòu)钠恐谐槿怏w，觀察現(xiàn)象。最終揭開(kāi)了小球不吹自大的奧秘。（從化學(xué)實(shí)驗(yàn)中提煉出化學(xué)問(wèn)題，通過(guò)探究得出結(jié)論，并將所學(xué)化學(xué)知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，體現(xiàn)了化學(xué)源于生活，用于生活理念。）

5.總結(jié)提升：1、對(duì)于無(wú)明顯現(xiàn)象的反應(yīng)，可以化無(wú)形為有形，化抽象為具體，通過(guò)轉(zhuǎn)化的方法解決問(wèn)題。2、證明一個(gè)反應(yīng)能否發(fā)生，從檢驗(yàn)反應(yīng)物是否減少或檢驗(yàn)生成物是否存在兩個(gè)角度證明反應(yīng)是否發(fā)生。

五、實(shí)驗(yàn)反思

1.通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。

2.在交給學(xué)生知識(shí)的同時(shí)，教會(huì)學(xué)生用轉(zhuǎn)化的方法解決問(wèn)題，真正做到授之以漁。

3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，提升了學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)。

新課標(biāo)教學(xué)理念倡導(dǎo)：“讓每一個(gè)學(xué)生在輕松愉快的心情下去認(rèn)識(shí)多姿多彩的化學(xué)世界。”精心設(shè)計(jì)有溫度、有色彩、鮮活的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，才能讓學(xué)生真正走進(jìn)化學(xué)，體驗(yàn)化學(xué)，熱愛(ài)化學(xué)，運(yùn)用化學(xué)。