二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的再探究
教學目標：
通過實驗設(shè)計及實驗分析，鞏固堿的化學性質(zhì)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
學習科學的探究方法，初步形成學科綜合思想和科學的探究能力。
通過學生親身參與科學探究活動，激發(fā)學習化學的興趣，培養(yǎng)學生尊重事實的科學態(tài)度。
重點和難點：
重點：設(shè)計實驗，用實驗現(xiàn)象證明二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)。
難點：科學探究思想與方法的初步形成。
實驗準備：
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 各類導管 燒杯 單孔橡皮管 U型管 鐵架臺 氣球 雞蛋 紅墨水
教學過程：
復(fù)習：堿的通性；寫出常見的堿Ca(OH)2 、NaOH與CO2反應(yīng)的化學方程式。
板書：（一位同學回答堿的通性；一位同學上臺書寫化學方程式）
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：利用反應(yīng)現(xiàn)象的不同，可以解決哪類問題？
學生回答：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)無現(xiàn)象，那么CO2與NaOH是不是確實發(fā)生了反應(yīng)？對于這種無現(xiàn)象的反應(yīng)能不能設(shè)計出一些實驗，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：如何用實驗證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。
板書：如何用實驗證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)？
提示：我們做過很多的實驗，看過很多的實驗現(xiàn)象，如：顏色變化，氣泡冒出，水位上升等，學習過很多物質(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)變化來設(shè)計實驗方案。
學生討論：學生根據(jù)教師提示，以小組為單位，討論設(shè)計實驗方案，畫出實驗裝置圖。
教師活動：進行巡視，參與討論，選擇有代表性的設(shè)計方案向全班展示。
板書：部分同學將設(shè)計的實驗裝置圖畫在黑板上。
展示討論：學生講解自己的設(shè)計方案，其他同學提出問題，分析討論。□教學設(shè)計
方案一：
生1：由于CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，我設(shè)計的方案是：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：大家同意他的說法嗎？
生：同意。
師：我有一個問題：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)過改進，這個實驗方案變得完整，設(shè)計的方案能否成功？我們用實驗說明。
（老師根據(jù)學生的設(shè)計進行實驗，方案一獲得成功）
師：實驗證明，有氣泡產(chǎn)生，證明CO2與NaOH確實發(fā)生了反應(yīng)，這位同學的設(shè)計獲得了成功，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)計的方案是在NaOH中滴幾滴酚酞，這時酚酞顯紅色，再通入CO2，如果CO2能與NaOH反應(yīng)，酚酞會褪色。
師：這位同學采用指示劑的方法，大家有異議嗎？
生3：我認為不行，因為Na2CO3顯堿性，同樣會使酚酞顯紅色。
師：兩位同學產(chǎn)生了分歧，到底誰對？我們也用實驗來檢驗。
（老師演示方案二，酚酞沒有褪色，方案失敗）
師：雖然這位同學的設(shè)計沒有獲得成功，但他考慮到了用指示劑，
這也是思考的一個途徑，的確有一些反應(yīng)可以用指示劑來檢驗，
如：酸堿的中和反應(yīng)。
方案三：
生4：CO2與NaOH的反應(yīng)，是氣體被吸收進溶液的反應(yīng)，氣體減少了，會使氣壓減小，因此我設(shè)計的方案是：在集氣瓶中收集滿CO2，迅速地倒入NaOH，用一個帶有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：他的分析有沒有道理？大家認同嗎？
生：認同（學生相互討論）。
師：這位同學的.物理學得很好，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，將化學和物理結(jié)合起來，想法很好，能不能達到預(yù)想的效果？實驗是最好的證明。
（老師演示方案三，實驗成功）
師：現(xiàn)象很明顯，這位同學同樣獲得了成功，而且創(chuàng)意新穎。
方案四：
生5：我想到了我們曾經(jīng)做過的一道題，用氣球來做實驗。在一個瓶子里收集一瓶CO2，迅速倒入NaOH，然后用一個帶有導管的塞子塞緊，導管的一端套上一個氣球，我預(yù)計能看到氣球鼓起。
師：這位同學很有心，聯(lián)想到我們曾做過的題，如果能成功，是一個很有趣的設(shè)計。
（老師演示方案四，成功）
生：（發(fā)出贊嘆聲，露出驚喜的表情）
方案五：
生6：我設(shè)計的方案是：在一個燒杯里放入NaOH溶液，用一個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，水會上升到試管里。
師：這位同學應(yīng)用的原理與前兩位同學一樣，反應(yīng)的現(xiàn)象和我們曾經(jīng)做過的哪個實驗相似？
生：測定空氣中氧氣的含量（大部分同學齊聲回答）。
（老師演示方案五，成功）
師：同學們設(shè)計出了一些實驗，成功地證明了CO2與NaOH能反應(yīng)，在同學們的設(shè)計中都用到了兩種以上的化學儀器，能不能將實驗裝置簡化，應(yīng)用生活中的常見用品來完成實驗？
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，礦泉水瓶會變癟。
（老師演示方案六，現(xiàn)象明顯）
師：我們應(yīng)用生活用品做化學實驗，設(shè)計出裝置簡單、現(xiàn)象明顯的實驗方案。同學們設(shè)計出了許多方案，我也思考了這個問題，也設(shè)計了一個實驗方案，請同學們幫我檢驗一下，看看我的方案是否可行。
方案七：
師：我設(shè)計的方案是在一個干燥的燒瓶里收集滿CO2，迅速地倒入NaOH，用一個帶有導管的橡皮塞塞緊，導管的中間用止水夾夾住，導管的下端伸入水中，打開止水夾，會有水上升到燒瓶里，形成美麗的景象。
（老師演示方案七，形成噴泉）
生：（一片驚嘆聲）
師：這個實驗?zāi)芊褡C明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)？
生：能（齊聲回答）。
教師：同學們的設(shè)計都成功地證明了CO2能與NaOH反應(yīng)，設(shè)計都具有異曲同工之妙，那么同學們主要是從哪些方面考慮的？
生8：從兩個方面：一個是從檢驗產(chǎn)物，一個是從反應(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。通過這堂課的學習，你有哪些收獲和感受？你獲得了哪些啟示？
生9：通過這堂課的學習，讓我感覺到化學和生活聯(lián)系很緊密，生活中的用品也能用于化學實驗。
生10：我感覺到化學不是一門單獨存在的學科，化學和物理是相互聯(lián)系的，解決化學問題可以應(yīng)用物理知識。
師：兩位同學談了他們的感受，我相信每一位同學都有自己的所得所獲。書中還有很多的實驗都是沒有明顯現(xiàn)象的，我們在平時的學習中可以繼續(xù)進行探究。
教學反思：
二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)由于實驗現(xiàn)象不明顯，使學生在學習這一反應(yīng)時沒有感性認識，掌握較難。本節(jié)課把學生在課堂學習中遇到的問題作為課題，引導學生從檢驗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)計實驗進行探究，驗證二氧化碳確實與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)。該課以點帶面，用一個探究問題帶動了許多知識的綜合鞏固應(yīng)用，涉及的知識面較廣，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)的物理知識等，進行了學科綜合訓練。課堂上學生積極性高，思維活躍，設(shè)計出了許多精彩的實驗方案。通過這一探究活動，既培養(yǎng)了學生知識應(yīng)用能力，發(fā)展了學生的創(chuàng)新能力，又使學生明確了探究的一般過程和方法，培養(yǎng)了學生尊重事實的科學態(tài)度。
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