“探究二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

吳守梅

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2017）11-0086

一、教學(xué)目標(biāo)

1. 通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；2. 通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法，初步形成學(xué)科綜合思想，培養(yǎng)創(chuàng)新能力；3. 通過(guò)學(xué)生親身參與探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣以及尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

二、重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。難點(diǎn)：科學(xué)探究思想與方法的初步形成。

三、實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

氫氧化鈉溶液、稀鹽酸、大理石、澄清的石灰水、長(zhǎng)頸漏斗、導(dǎo)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?jī)蓚€(gè)帶蓋兒、兩個(gè)注射器、氣球等。

四、教學(xué)過(guò)程

【演示實(shí)驗(yàn)】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(xué)生回答】一個(gè)變渾濁，一個(gè)無(wú)現(xiàn)象。

【引言】電子白板與Ca（OH）2反應(yīng)有白色沉淀，而與NaOH反應(yīng)無(wú)現(xiàn)象，那么CO2與NaOH是不是確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)？對(duì)于這種無(wú)現(xiàn)象的反應(yīng)能不能設(shè)計(jì)出一些實(shí)驗(yàn)，使反應(yīng)產(chǎn)生一些現(xiàn)象，從而直觀地證明兩者發(fā)生了反應(yīng)？本節(jié)課探究的課題就是：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)？

現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合學(xué)過(guò)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)認(rèn)真思考，發(fā)揮你們的聰明才智，當(dāng)回小小設(shè)計(jì)師，設(shè)計(jì)出能證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)！

【學(xué)生討論】學(xué)生以小組為單位，討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

【教師活動(dòng)】進(jìn)行巡視，參與討論，答疑解惑，引導(dǎo)設(shè)計(jì)思路，幫助學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)方案。

【展示討論】學(xué)生講解自己的設(shè)計(jì)方案，其他同學(xué)提出問(wèn)題，分析討論。

方案一：

【生】我設(shè)計(jì)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(yīng)。

【師】你設(shè)計(jì)方案的根據(jù)是什么？

【生】我是受到方案一的啟發(fā)而設(shè)計(jì)的。由于CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，Na2CO3與稀HCl反應(yīng)有氣泡冒出。

【生】對(duì)，也可以加稀硫酸！

【師】那你演示給大家看一看！

（這位同學(xué)演示方案二，實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)預(yù)期的現(xiàn)象。）

【師】我有一個(gè)問(wèn)題：CO2也能與H2O反應(yīng)生成H2CO3，同樣含有CO32-，你怎么知道到底是Na2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的CO2，還是H2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的CO2？怎么消除H2CO3的影響？

（同學(xué)們開(kāi)始熱烈地討論，不一會(huì)兒就有人躍躍欲試！）

【生】先將反應(yīng)后的溶液加熱，再滴加稀HCl。

【師】為什么？

【生】因?yàn)樘妓岵环€(wěn)定，受熱易分解。

【師】設(shè)計(jì)的方案能否成功？我們用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明。

（這位同學(xué)根據(jù)教師和其他同學(xué)的建議，重新設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方案二獲得成功）

【師】經(jīng)過(guò)改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)方案變得完整，這位同學(xué)的設(shè)計(jì)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(jiǎn)單！一個(gè)同學(xué)幾乎叫起來(lái)。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(yīng)。

【生】二氧化碳能與水反應(yīng)，如何證明不是因?yàn)槎趸寂c水反應(yīng)而使塑料瓶變癟呢？

【生】俗話說(shuō)：鄉(xiāng)下人不識(shí)貨，就怕貨比貨。那簡(jiǎn)單，再做一個(gè)類(lèi)似的裝置，注射器中裝入水，同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)比，加氫氧化鈉溶液的塑料瓶應(yīng)該癟的更厲害。

【師】那你能用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的方案嗎？

【生】當(dāng)然可以！學(xué)生演示方案五，加氫氧化鈉溶液的瓶子變癟的程度大，實(shí)驗(yàn)成功。

（教師用贊賞的目光注視他，學(xué)生也被他的精彩分析和熟練操作所折服）

【師】非常好！大家對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案越來(lái)越嚴(yán)密了，想到了用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，真的非常不錯(cuò)！

【歸納整合、學(xué)習(xí)收獲】

【師】同學(xué)們的設(shè)計(jì)都成功地證明了CO2能與NaOH反應(yīng)，設(shè)計(jì)都具有異曲同工之妙，那么同學(xué)們主要是從哪些方面考慮的？

【生】從兩個(gè)方面：一個(gè)是從檢驗(yàn)產(chǎn)物，一個(gè)是從反應(yīng)前后氣壓的變化考慮的。

【師】總結(jié)得很好。通過(guò)這堂課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲和全新的感受？獲得了哪些啟示？”

【生】通過(guò)這堂課的學(xué)習(xí)，讓我感覺(jué)到化學(xué)和生活聯(lián)系很緊密，生活中的用品也能用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

【生】通過(guò)這堂課的學(xué)習(xí)，讓我明白了在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要考慮很多因素，必要時(shí)還要作對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

【生】通過(guò)這堂課的學(xué)習(xí)，讓我了解到化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究過(guò)程中的一種重要方法。

【生】我感覺(jué)到化學(xué)不是一門(mén)單獨(dú)的學(xué)科，化學(xué)和物理是相互聯(lián)系的，解決化學(xué)問(wèn)題可以應(yīng)用物理知識(shí)。

【師】以上同學(xué)談了他們的感受，我相信每一位同學(xué)都有自己的所得所獲。書(shū)中還有很多的實(shí)驗(yàn)都是沒(méi)有明顯現(xiàn)象的，我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中可以繼續(xù)進(jìn)行探究。

（作者單位：甘肅省靖遠(yuǎn)縣糜灘中學(xué) 730600）endprint