初中化學(xué)《二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)》教案
二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的再探究
教學(xué)目標(biāo)：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)分析，鞏固堿的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法，初步形成學(xué)科綜合思想和科學(xué)的探究能力。
通過(guò)學(xué)生親身參與科學(xué)探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
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)象證明二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)。
難點(diǎn)：科學(xué)探究思想與方法的初步形成。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：
大理石 稀鹽酸 Ca(OH)2溶液 NaOH溶液 紫色石蕊試液 酚酞試液 試管 滴管 礦泉水瓶 集氣瓶 錐形瓶 各類(lèi)導(dǎo)管 燒杯 單孔橡皮管 U型管 鐵架臺(tái) 氣球 雞蛋 紅墨水
教學(xué)過(guò)程：
復(fù)習(xí)：堿的通性；寫(xiě)出常見(jiàn)的堿Ca(OH)2 、NaOH與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式。
板書(shū)：（一位同學(xué)回答堿的通性；一位同學(xué)上臺(tái)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式）
2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O
演示：將CO2分別通入Ca(OH)2、NaOH溶液中。
教師提問(wèn)：利用反應(yīng)現(xiàn)象的不同，可以解決哪類(lèi)問(wèn)題？
學(xué)生回答：鑒別Ca(OH)2與NaOH。
引言：CO2與Ca(OH)2反應(yīng)有沉淀生成，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：如何用實(shí)驗(yàn)證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。
板書(shū)：如何用實(shí)驗(yàn)證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)？
提示：我們做過(guò)很多的實(shí)驗(yàn)，看過(guò)很多的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如：顏色變化，氣泡冒出，水位上升等，學(xué)習(xí)過(guò)很多物質(zhì)的性質(zhì)。根據(jù)反應(yīng)物、生成物的不同性質(zhì)，反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)變化來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
學(xué)生討論：學(xué)生根據(jù)教師提示，以小組為單位，討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖。
教師活動(dòng)：進(jìn)行巡視，參與討論，選擇有代表性的設(shè)計(jì)方案向全班展示。
板書(shū)：部分同學(xué)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖畫(huà)在黑板上。
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�！踅虒W(xué)設(shè)計(jì)
方案一：
生1：由于CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，我設(shè)計(jì)的方案是：將CO2與NaOH反應(yīng)，在反應(yīng)后的溶液里滴加HCl，如果有氣泡產(chǎn)生，證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。
師：大家同意他的說(shuō)法嗎？
生：同意。
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？
生1：先將反應(yīng)后的溶液加熱，使H2CO3分解，再滴加HCl。
師：經(jīng)過(guò)改進(jìn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案變得完整，設(shè)計(jì)的方案能否成功？我們用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明。
�。ɡ蠋煾鶕�(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，方案一獲得成功）
師：實(shí)驗(yàn)證明，有氣泡產(chǎn)生，證明CO2與NaOH確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，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2：由于NaOH是堿性的，生成的是鹽，應(yīng)該是中性的，我設(shè)計(jì)的方案是在NaOH中滴幾滴酚酞，這時(shí)酚酞顯紅色，再通入CO2，如果CO2能與NaOH反應(yīng)，酚酞會(huì)褪色。
師：這位同學(xué)采用指示劑的方法，大家有異議嗎？
生3：我認(rèn)為不行，因?yàn)镹a2CO3顯堿性，同樣會(huì)使酚酞顯紅色。
師：兩位同學(xué)產(chǎn)生了分歧，到底誰(shuí)對(duì)？我們也用實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)。
（老師演示方案二，酚酞沒(méi)有褪色，方案失�。�
師：雖然這位同學(xué)的設(shè)計(jì)沒(méi)有獲得成功，但他考慮到了用指示劑，
這也是思考的一個(gè)途徑，的確有一些反應(yīng)可以用指示劑來(lái)檢驗(yàn)，
如：酸堿的中和反應(yīng)。
方案三：
生4：CO2與NaOH的反應(yīng)，是氣體被吸收進(jìn)溶液的反應(yīng)，氣體減少了，會(huì)使氣壓減小，因此我設(shè)計(jì)的'方案是：在集氣瓶中收集滿CO2，迅速地倒入NaOH，用一個(gè)帶有U型管的橡皮塞塞緊，如果U型管中的液面發(fā)生變化，證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。
師：他的分析有沒(méi)有道理？大家認(rèn)同嗎？
生：認(rèn)同（學(xué)生相互討論）。
師：這位同學(xué)的物理學(xué)得很好，他從反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)變化入手，注意到反應(yīng)引起氣壓的變化，將化學(xué)和物理結(jié)合起來(lái)，想法很好，能不能達(dá)到預(yù)想的效果？實(shí)驗(yàn)是最好的證明。
�。ɡ蠋熝菔痉桨溉�，實(shí)驗(yàn)成功）
師：現(xiàn)象很明顯，這位同學(xué)同樣獲得了成功，而且創(chuàng)意新穎。
方案四：
生5：我想到了我們?cè)?jīng)做過(guò)的一道題，用氣球來(lái)做實(shí)驗(yàn)。在一個(gè)瓶子里收集一瓶CO2，迅速倒入NaOH，然后用一個(gè)帶有導(dǎo)管的塞子塞緊，導(dǎo)管的一端套上一個(gè)氣球，我預(yù)計(jì)能看到氣球鼓起。
師：這位同學(xué)很有心，聯(lián)想到我們?cè)鲞^(guò)的題，如果能成功，是一個(gè)很有趣的設(shè)計(jì)。
�。ɡ蠋熝菔痉桨杆�，成功）
生：（發(fā)出贊嘆聲，露出驚喜的表情）
方案五：
生6：我設(shè)計(jì)的方案是：在一個(gè)燒杯里放入NaOH溶液，用一個(gè)集氣瓶收集滿一試管CO2，倒扣在燒杯里，如果CO2能與NaOH反應(yīng)，集氣瓶里的氣體減少，水會(huì)上升到試管里。
師：這位同學(xué)應(yīng)用的原理與前兩位同學(xué)一樣，反應(yīng)的現(xiàn)象和我們?cè)?jīng)做過(guò)的哪個(gè)實(shí)驗(yàn)相似？
生：測(cè)定空氣中氧氣的含量（大部分同學(xué)齊聲回答）。
�。ɡ蠋熝菔痉桨肝�，成功）
師：同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出了一些實(shí)驗(yàn)，成功地證明了CO2與NaOH能反應(yīng)，在同學(xué)們的設(shè)計(jì)中都用到了兩種以上的化學(xué)儀器，能不能將實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)化，應(yīng)用生活中的常見(jiàn)用品來(lái)完成實(shí)驗(yàn)？
方案六：
生7：（迅速反應(yīng)）用礦泉水瓶！在礦泉水瓶中收集滿CO2，迅速倒入NaOH，蓋上瓶蓋，礦泉水瓶會(huì)變癟。
�。ɡ蠋熝菔痉桨噶F(xiàn)象明顯）
師：我們應(yīng)用生活用品做化學(xué)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出裝置簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)方案。同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)出了許多方案，我也思考了這個(gè)問(wèn)題，也設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)同學(xué)們幫我檢驗(yàn)一下，看看我的方案是否可行。
方案七：
師：我設(shè)計(jì)的方案是在一個(gè)干燥的燒瓶里收集滿CO2，迅速地倒入NaOH，用一個(gè)帶有導(dǎo)管的橡皮塞塞緊，導(dǎo)管的中間用止水夾夾住，導(dǎo)管的下端伸入水中，打開(kāi)止水夾，會(huì)有水上升到燒瓶里，形成美麗的景象。
�。ɡ蠋熝菔痉桨钙�，形成噴泉）
生：（一片驚嘆聲）
師：這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡C明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)？
生：能（齊聲回答）。
教師：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8：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)物狀態(tài)的變化引起氣壓的變化考慮的。
師：好，總結(jié)得很好。通過(guò)這堂課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲和感受？你獲得了哪些啟示？
生9：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10：我感覺(jué)到化學(xué)不是一門(mén)單獨(dú)存在的學(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：兩位同學(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。
教學(xué)反思：
二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，使學(xué)生在學(xué)習(xí)這一反應(yīng)時(shí)沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)，掌握較難。本節(jié)課把學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題作為課題，引導(dǎo)學(xué)生從檢驗(yàn)生成物和生成物狀態(tài)變化引起氣壓變化兩方面思考，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，驗(yàn)證二氧化碳確實(shí)與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)。該課以點(diǎn)帶面，用一個(gè)探究問(wèn)題帶動(dòng)了許多知識(shí)的綜合鞏固應(yīng)用，涉及的知識(shí)面較廣，包括酸的性質(zhì)、二氧化碳的性質(zhì)、質(zhì)量守恒定律及相關(guān)的物理知識(shí)等，進(jìn)行了學(xué)科綜合訓(xùn)練。課堂上學(xué)生積極性高，思維活躍，設(shè)計(jì)出了許多精彩的實(shí)驗(yàn)方案。通過(guò)這一探究活動(dòng)，既培養(yǎng)了學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新能力，又使學(xué)生明確了探究的一般過(guò)程和方法，培養(yǎng)了學(xué)生尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
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