实验引路，积累方法

王桂枝

第一步，物质的鉴别

（义务教育课程标准实验教材P58课后习题）怎样鉴别石灰水和氢氧化钠溶液？（要求：用两种方法）

首先分析两种物质的共性与个性（结构上都含OH-，属于碱溶液，但阳离子不同），创设问题情景，进行分组实验。学生通过思考或讨论，形成方案并进行了实验验证。方案一：取等量的两种溶液于试管中，分别用塑料软管吹气（通入二氧化碳）。其中一支试管中溶液变浑浊，原溶液是石灰水，另一种溶液则为NaOH溶液。方案二：取等量的两种溶液于试管中，分别滴加碳酸钠溶液。其中一支试管中溶液变浑浊，原溶液是石灰水，另一种溶液则为NaOH溶液。为了强化基础知识的落实，让学生写出方案中涉及的化学方程式，明确特征离子对：Ca2++CO32-=CaCO3↓。学生在答题时表现出的问题：语言表述不准确，前后矛盾，不明确鉴别题解答方法。如：“取石灰水和NaOH溶液于试管中，分别用塑料软管吹气。其中一支试管中溶液变浑浊的是石灰水，另一种溶液则为NaOH溶液”。

在鉴别过程中新问题出现了，教师出示方案一中两支试管，根据石灰水变浑浊，可以断定二氧化碳与石灰水发生了反应，而二氧化碳与NaOH溶液是否反应不得而知？新情景出现了，新问题提出了，学生急不可耐地去设计方案。此时教师给予必要的指导，先要求学生写出反应的化学方程式：

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

联系旧知识，回忆“探究空气中氧气约占1/5的实验”，从反应物状态分析：二氧化碳是气体，若发生反应，气体被消耗引起气压变化来设计；从检验生成物来设计，若发生反应则生成碳酸钠，只要证明碳酸钠的存在。学生设计出多种方案：检验碳酸钠，有的加酸溶液（稀盐酸）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑（现象是产生气泡），有的加碱溶液（石灰水）Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH（现象是生成沉淀），有的加盐溶液（氯化钙溶液）Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl（现象是生成沉淀），也有用指示剂的（酚酞），我未对此方案做评价，而是做了个对比实验：分别在NaOH溶液和碳酸钠溶液中滴加酚酞，结果都变红，显然它们都显碱性。我事先有预设，准备了学生可能想到的药品，学生能够按自己方案进行实验。对从气压方面设计的同学，我提出了质疑：二氧化碳被消耗引起气压减小，是二氧化碳与氢氧化钠发生反应还是二氧化碳溶于水呢？有学生提出做对比实验，取两个塑软瓶装满二氧化碳，一支瓶中加入适量的氢氧化钠溶液，另一支瓶装与氢氧化钠溶液等体积的水，拧紧瓶盖后振荡，观察瓶子变瘪的程度。

第二步，探究氢氧化钠的变质情况

在实验过程中，学生梅力发现了新问题：装NaOH溶液的试剂瓶瓶口有一些白色物质，他由NaOH密封保存联想到NaOH可能变质，想知道白色物质是什么？新问题再次出现了，而一节课时间已到，我不得不临时调课，让学生继续探究。为了探究活动有目的，教师的指导是必需的。NaOH要密封保存，敞口或久置会变质，如何证明NaOH已经变质？是全部变质还是部分变质？对于第一问学生并不棘手，难点在第二问，部分变质就是既要证明含碳酸钠，又要证明含氢氧化钠，并且第一步实验后不能给第二步产生影响，比如：将白色物质加少量的水配成溶液，滴加稀盐酸，若有气泡产生，则证明含有碳酸钠。由于稀盐酸与氢氧化钠能反应，滴加稀盐酸后氢氧化钠已经不存在，无法证明，方案不可行。

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

NaOH+HCl=NaCl+H2O

学生从老师的讲解中悟出方法，自己分析用碱溶液（石灰水）、盐溶液（氯化钙、硝酸钡），并对两方案进行评价（写出对应的化学方程式）。

Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH

加入石灰水后，不僅生成了氢氧化钠，而且石灰水也显碱性，同样无法证明原白色粉末中氢氧化钠的存在，方案不可行。

Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

加入氯化钙溶液，生成碳酸钙是沉淀，氯化钠溶液呈中性，对第二步验证氢氧化钠不会产生影响。如何检验氢氧化钠呢？容易想到的是滴加酚酞或利用特征离子对：

Cu2++OH-=Cu（OH）2↓（蓝色沉淀）

Fe3++OH-=Fe（OH）3↓（红褐色沉淀）加入硫酸铜和氯化铁溶液都可以检验氢氧化钠，此方案可行。

只要基础知识掌握牢固，创设情景恰当，紧扣问题的提出与解决，再难的问题也能水到渠成。探究要有目的性，教师需要进行指导，搞好新旧知识的联系和整合，培养发散思维，让知识内化为能力。学生也容易得出初中化学设计探究性实验常用的两种方法：一是从气压方面设计，注意容器要密闭；二是利用控制变量法做对比实验。

第三步，物质的除杂

若我们探究出氢氧化钠是部分变质，如何将变质的部分除去？在这样的情景中新问题再次产生。教师指导：化学方法除杂的原则，一是所用试剂只能与杂质反应（不玉石俱焚）；二是不能产生新的杂质（不引狼入室）；三是操作简单，廉价无污染。学生用酸溶液、碱溶液和盐溶液，通过书写化学方程式，对方案逐一进行评价。

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

NaOH+HCl=NaCl+H2O加稀盐酸不仅与氢氧化钠反应，而且引入新杂质氯化钠，方案不可行。可让学生自行分析加入碱溶液和盐溶液。

Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

加氯化钙溶液也会引入新杂质氯化钠，方案不可行。只能加适量的石灰水：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH（强调石灰水要适量）

借助化学实验，让学生对方案的可行性心服口服；借助化学方程式，让学生理性分析。整个教学渗透酸、碱、盐的化学性质，即使有部分学生对方案不理解，但或多或少会书写几个化学方程式。通过这样教学，既夯实了基础，又提炼了方法，让不同水平的学生都有收获。

编辑 李琴芳