“探究二氧化碳与氢氧化钠的反应”实验教学设计

吴守梅

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2017）11-0086

一、教学目标

1. 通过设计实验，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应；2. 通过设计实验，学习科学的探究方法，初步形成学科综合思想，培养创新能力；3. 通过学生亲身参与探究活动，激发学习化学的兴趣以及尊重事实的科学态度。

二、重点和难点

重点：设计实验，用实验现象证明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应。难点：科学探究思想与方法的初步形成。

三、实验仪器及试剂

氢氧化钠溶液、稀盐酸、大理石、澄清的石灰水、长颈漏斗、导气管、锥形瓶、带U型管的橡皮塞、酒精灯、试管夹、试管、软的纯净水塑料瓶两个带盖儿、两个注射器、气球等。

四、教学过程

【演示实验】给澄清的石灰水和氢氧化钠溶液中分别通入二氧化碳，现象是什么？

【学生回答】一个变浑浊，一个无现象。

【引言】电子白板与Ca（OH）2反应有白色沉淀，而与NaOH反应无现象，那么CO2与NaOH是不是确实发生了反应？对于这种无现象的反应能不能设计出一些实验，使反应产生一些现象，从而直观地证明两者发生了反应？本节课探究的课题就是：如何设计实验证明CO2与NaOH发生了反应？

现在请同学们结合学过的相关实验认真思考，发挥你们的聪明才智，当回小小设计师，设计出能证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应的实验！

【学生讨论】学生以小组为单位，讨论设计实验方案。

【教师活动】进行巡视，参与讨论，答疑解惑，引导设计思路，帮助学生确定实验方案。

【展示讨论】学生讲解自己的设计方案，其他同学提出问题，分析讨论。

方案一：

【生】我设计的方案是：在试管中加NaOH溶液，然后通入CO2之后，再滴加稀HCl ，如果有气泡产生，证明CO2与NaOH发生了反应。

【师】你设计方案的根据是什么？

【生】我是受到方案一的启发而设计的。由于CO2与NaOH反应生成Na2CO3，Na2CO3与稀HCl反应有气泡冒出。

【生】对，也可以加稀硫酸！

【师】那你演示给大家看一看！

（这位同学演示方案二，实验出现预期的现象。）

【师】我有一个问题：CO2也能与H2O反应生成H2CO3，同样含有CO32-，你怎么知道到底是Na2CO3中的CO32-与酸反应放出的CO2，还是H2CO3中的CO32-与酸反应放出的CO2？怎么消除H2CO3的影响？

（同学们开始热烈地讨论，不一会儿就有人跃跃欲试！）

【生】先将反应后的溶液加热，再滴加稀HCl。

【師】为什么？

【生】因为碳酸不稳定，受热易分解。

【师】设计的方案能否成功？我们用实验说明。

（这位同学根据教师和其他同学的建议，重新设计，进行实验，方案二获得成功）

【师】经过改进，实验方案变得完整，这位同学的设计获得了成功，我们向他表示祝贺！

方案二：

【生】老师，我的方案更简单！一个同学几乎叫起来。给矿泉水瓶中装满二氧化碳，用注射器向瓶中注入氢氧化钠溶液，振荡，发现塑料瓶变瘪，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。

【生】二氧化碳能与水反应，如何证明不是因为二氧化碳与水反应而使塑料瓶变瘪呢？

【生】俗话说：乡下人不识货，就怕货比货。那简单，再做一个类似的装置，注射器中装入水，同时进行两个实验，进行对比，加氢氧化钠溶液的塑料瓶应该瘪的更厉害。

【师】那你能用实验来验证你的方案吗？

【生】当然可以！学生演示方案五，加氢氧化钠溶液的瓶子变瘪的程度大，实验成功。

（教师用赞赏的目光注视他，学生也被他的精彩分析和熟练操作所折服）

【师】非常好！大家对于实验设计的方案越来越严密了，想到了用对比实验的方法，真的非常不错！

【归纳整合、学习收获】

【师】同学们的设计都成功地证明了CO2能与NaOH反应，设计都具有异曲同工之妙，那么同学们主要是从哪些方面考虑的？

【生】从两个方面：一个是从检验产物，一个是从反应前后气压的变化考虑的。

【师】总结得很好。通过这堂课的学习，你有哪些收获和全新的感受？获得了哪些启示？”

【生】通过这堂课的学习，让我感觉到化学和生活联系很紧密，生活中的用品也能用于化学实验。

【生】通过这堂课的学习，让我明白了在设计实验方案时，要考虑很多因素，必要时还要作对比实验。

【生】通过这堂课的学习，让我了解到化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。

【生】我感觉到化学不是一门单独的学科，化学和物理是相互联系的，解决化学问题可以应用物理知识。

【师】以上同学谈了他们的感受，我相信每一位同学都有自己的所得所获。书中还有很多的实验都是没有明显现象的，我们在平时的学习中可以继续进行探究。

（作者单位：甘肃省靖远县糜滩中学 730600）endprint