二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的再探究教案2

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二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的再探究教案2

    教学目标:
    通过实验设计及实验分析,巩固碱的化学性质,培养学生的创新能力。
    学习科学的探究方法,初步形成学科综合思想和科学的探究能力。
    通过学生亲身参与科学探究活动,激发学习化学的兴趣,培养学生尊重事实的科学态度。
    重点和难点:
    重点:设计实验,用实验现象证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。
    难点:科学探究思想与方法的初步形成。
    实验准备:
    大理石 稀盐酸 Ca(OH)2溶液 NaOH溶液 紫色石蕊试液 酚酞试液 试管 滴管 矿泉水瓶 集气瓶 锥形瓶 各类导管 烧杯 单孔橡皮管 U型管 铁架台 气球 鸡蛋 红墨水
    教学过程:
    复习:碱的通性;写出常见的碱Ca(OH)2 、NaOH与CO2反应的化学方程式。
    板书:(一位同学回答碱的通性;一位同学上台书写化学方程式)
    2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O        Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
    演示:将CO2分别通入Ca(OH)2、NaOH溶液中。
    教师提问:利用反应现象的不同,可以解决哪类问题?
    学生回答:鉴别Ca(OH)2与NaOH。
    引言:CO2与Ca(OH)2反应有沉淀生成,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:如何用实验证明CO2与NaOH发生了反应。
    板书:如何用实验证明CO2与NaOH发生了反应?
    提示:我们做过很多的实验,看过很多的实验现象,如:颜色变化,气泡冒出,水位上升等,学习过很多物质的性质。根据反应物、生成物的不同性质,反应物、生成物的状态变化来设计实验方案。
    学生讨论:学生根据教师提示,以小组为单位,讨论设计实验方案,画出实验装置图。
    教师活动:进行巡视,参与讨论,选择有代表性的设计方案向全班展示。
    板书:部分同学将设计的实验装置图画在黑板上。
    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。□教学设计
    方案一:
    生1:由于CO2与NaOH反应生成Na2CO3,我设计的方案是:将CO2与NaOH反应,在反应后的溶液里滴加HCl,如果有气泡产生,证明CO2与NaOH发生了反应。
    师:大家同意他的说法吗?
    生:同意。
    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?
    生1:先将反应后的溶液加热,使H2CO3分解,再滴加HCl。
    师:经过改进,这个实验方案变得完整,设计的方案能否成功?我们用实验说明。
    (老师根据学生的设计进行实验,方案一获得成功)
    师:实验证明,有气泡产生,证明CO2与NaOH确实发生了反应,这位同学的设计获得了成功,我们向他表示祝贺!
    方案二:
    生2:由于NaOH是碱性的,生成的是盐,应该是中性的,我设计的方案是在NaOH中滴几滴酚酞,这时酚酞显红色,再通入CO2,如果CO2能与NaOH反应,酚酞会褪色。
    师:这位同学采用指示剂的方法,大家有异议吗?
    生3:我认为不行,因为Na2CO3显碱性,同样会使酚酞显红色。
    师:两位同学产生了分歧,到底谁对?我们也用实验来检验。
    (老师演示方案二,酚酞没有褪色,方案失败)
    师:虽然这位同学的设计没有获得成功,但他考虑到了用指示剂,
    这也是思考的一个途径,的确有一些反应可以用指示剂来检验,
    如:酸碱的中和反应。
    方案三:
    生4:CO2与NaOH的反应,是气体被吸收进溶液的反应,气体减少了,会使气压减小,因此我设计的方案是:在集气瓶中收集满CO2,迅速地倒入NaOH,用一个带有U型管的橡皮塞塞紧,如果U型管中的液面发生变化,证明CO2与NaOH发生了反应。
    师:他的分析有没有道理?大家认同吗?
    生:认同(学生相互讨论)。
    师:这位同学的物理学得很好,他从反应物和生成物的状态变化入手,注意到反应引起气压的变化,将化学和物理结合起来,想法很好,能不能达到预想的效果?实验是最好的证明。
    (老师演示方案三,实验成功)
    师:现象很明显,这位同学同样获得了成功,而且创意新颖。
    方案四:
    生5:我想到了我们曾经做过的一道题,用气球来做实验。在一个瓶子里收集一瓶CO2,迅速倒入NaOH,然后用一个带有导管的塞子塞紧,导管的一端套上一个气球,我预计能看到气球鼓起。
    师:这位同学很有心,联想到我们曾做过的题,如果能成功,是一个很有趣的设计。
    (老师演示方案四,成功)
    生:(发出赞叹声,露出惊喜的表情)
    方案五:
    生6:我设计的方案是:在一个烧杯里放入NaOH溶液,用一个集气瓶收集满一试管CO2,倒扣在烧杯里,如果CO2能与NaOH反应,集气瓶里的气体减少,水会上升到试管里。
    师:这位同学应用的原理与前两位同学一样,反应的现象和我们曾经做过的哪个实验相似?
    生:测定空气中氧气的含量(大部分同学齐声回答)。
    (老师演示方案五,成功)
    师:同学们设计出了一些实验,成功地证明了CO2与NaOH能反应,在同学们的设计中都用到了两种以上的化学仪器,能不能将实验装置简化,应用生活中的常见用品来完成实验?
    方案六:
    生7:(迅速反应)用矿泉水瓶!在矿泉水瓶中收集满CO2,迅速倒入NaOH,盖上瓶盖,矿泉水瓶会变瘪。
    (老师演示方案六,现象明显)
    师:我们应用生活用品做化学实验,设计出装置简单、现象明显的实验方案。同学们设计出了许多方案,我也思考了这个问题,也设计了一个实验方案,请同学们帮我检验一下,看看我的方案是否可行。
    方案七:
    师:我设计的方案是在一个干燥的烧瓶里收集满CO2,迅速地倒入NaOH,用一个带有导管的橡皮塞塞紧,导管的中间用止水夹夹住,导管的下端伸入水中,打开止水夹,会有水上升到烧瓶里,形成美丽的景象。
    (老师演示方案七,形成喷泉)
    生:(一片惊叹声)
    师:这个实验能否证明CO2与NaOH发生了反应?
    生:能(齐声回答)。
    教师: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8:从两个方面:一个是从检验产物,一个是从反应物状态的变化引起气压的变化考虑的。
    师:好,总结得很好。通过这堂课的学习,你有哪些收获和感受?你获得了哪些启示?
    生9: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10:我感觉到化学不是一门单独存在的学科,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:两位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。
    教学反思:
    二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应由于实验现象不明显,使学生在学习这一反应时没有感性认识,掌握较难。本节课把学生在课堂学习中遇到的问题作为课题,引导学生从检验生成物和生成物状态变化引起气压变化两方面思考,设计实验进行探究,验证二氧化碳确实与氢氧化钠溶液发生了反应。该课以点带面,用一个探究问题带动了许多知识的综合巩固应用,涉及的知识面较广,包括酸的性质、二氧化碳的性质、质量守恒定律及相关的物理知识等,进行了学科综合训练。课堂上学生积极性高,思维活跃,设计出了许多精彩的实验方案。通过这一探究活动,既培养了学生知识应用能力,发展了学生的创新能力,又使学生明确了探究的一般过程和方法,培养了学生尊重事实的科学态度。