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初中化學《二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)》教案

2021-07-04 教案

  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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