初中化學《二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應》教案
初中化學《二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應》教案
二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的再探究
教學目標：
透過實驗設計及實驗分析，鞏固鹼的化學性質，培養學生的創新能力。
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。
透過學生親身參與科學探究活動，激發學習化學的興趣，培養學生尊重事實的科學態度。
重點和難點：
重點：設計實驗，用實驗現象證明二氧化碳能與氫氧化鈉反應。
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：
複習：鹼的通性；寫出常見的鹼Ca(OH)2 、NaOH與CO2反應的化學方程式。
板書：（一位同學回答鹼的通性；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：利用反應現象的不同，可以解決哪類問題？
學生回答：鑑別Ca(OH)2與NaOH。
引言：CO2與Ca(OH)2反應有沉澱生成，而與NaOH反應無現象，那麼CO2與NaOH是不是確實發生了反應？對於這種無現象的反應能不能設計出一些實驗，使反應產生一些現象，從而直觀地證明兩者發生了反應？本節課探究的課題就是：如何用實驗證明CO2與NaOH發生了反應。
板書：如何用實驗證明CO2與NaOH發生了反應？
提示：我們做過很多的實驗，看過很多的實驗現象，如：顏色變化，氣泡冒出，水位上升等，學習過很多物質的性質。根據反應物、生成物的不同性質，反應物、生成物的狀態變化來設計實驗方案。
學生討論：學生根據教師提示，以小組為單位，討論設計實驗方案，畫出實驗裝置圖。
教師活動：進行巡視，參與討論，選擇有代表性的設計方案向全班展示。
板書：部分同學將設計的實驗裝置圖畫在黑板上。
展示討論：學生講解自己的設計方案，其他同學提出問題，分析討論。□教學設計
方案一：
生1：由於CO2與NaOH反應生成Na2CO3，我設計的方案是：將CO2與NaOH反應，在反應後的溶液裡滴加HCl，如果有氣泡產生，證明CO2與NaOH發生了反應。
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反應生成H2CO3，同樣含有CO32-，你怎麼知道到底是Na2CO3中的CO32-與酸反應放出的CO2，還是H2CO3中的CO32-與酸反應放出的CO2？怎麼消除H2CO3的影響？
生1：先將反應後的溶液加熱，使H2CO3分解，再滴加HCl。
師：經過改進，這個實驗方案變得完整，設計的方案能否成功？我們用實驗說明。
（老師根據學生的設計進行實驗，方案一獲得成功）
師：實驗證明，有氣泡產生，證明CO2與NaOH確實發生了反應，這位同學的設計獲得了成功，我們向他表示祝賀！
方案二：
生2：由於NaOH是鹼性的，生成的是鹽，應該是中性的，我設計的方案是在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，酚酞會褪色。
師：這位同學採用指示劑的方法，大家有異議嗎？
生3：我認為不行，因為Na2CO3顯鹼性，同樣會使酚酞顯紅色。
師：兩位同學產生了分歧，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，的確有一些反應可以用指示劑來檢驗，
如：酸鹼的中和反應。
方案三：
生4：CO2與NaOH的反應，是氣體被吸收進溶液的反應，氣體減少了，會使氣壓減小，因此我設計的'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型管中的液麵發生變化，證明CO2與NaOH發生了反應。
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，他從反應物和生成物的狀態變化入手，注意到反應引起氣壓的變化，將化學和物理結合起來，想法很好，能不能達到預想的效果？實驗是最好的證明。
（老師演示方案三，實驗成功）
師：現象很明顯，這位同學同樣獲得了成功，而且創意新穎。
方案四：
生5：我想到了我們曾經做過的一道題，用氣球來做實驗。在一個瓶子裡收集一瓶CO2，迅速倒入NaOH，然後用一個帶有導管的塞子塞緊，導管的一端套上一個氣球，我預計能看到氣球鼓起。
師：這位同學很有心，聯想到我們曾做過的題，如果能成功，是一個很有趣的設計。
（老師演示方案四，成功）
生：（發出讚歎聲，露出驚喜的表情）
方案五：
生6：我設計的方案是：在一個燒杯裡放入NaOH溶液，用一個集氣瓶收集滿一試管CO2，倒扣在燒杯裡，如果CO2能與NaOH反應，集氣瓶裡的氣體減少，水會上升到試管裡。
師：這位同學應用的原理與前兩位同學一樣，反應的現象和我們曾經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：同學們設計出了一些實驗，成功地證明了CO2與NaOH能反應，在同學們的設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，應用生活中的常見用品來完成實驗？
方案六：
生7：（迅速反應）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，現象明顯）
師：我們應用生活用品做化學實驗，設計出裝置簡單、現象明顯的實驗方案。同學們設計出了許多方案，我也思考了這個問題，也設計了一個實驗方案，請同學們幫我檢驗一下，看看我的方案是否可行。
方案七：
師：我設計的方案是在一個乾燥的燒瓶裡收集滿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，開啟止水夾，會有水上升到燒瓶裡，形成美麗的景象。
（老師演示方案七，形成噴泉）
生：（一片驚歎聲）
師：這個實驗能否證明CO2與NaOH發生了反應？
生：能（齊聲回答）。
教師：同學們的設計都成功地證明了CO2能與NaOH反應，設計都具有異曲同工之妙，那麼同學們主要是從哪些方面考慮的？
生8：從兩個方面：一個是從檢驗產物，一個是從反應物狀態的變化引起氣壓的變化考慮的。
師：好，總結得很好。透過這堂課的學習，你有哪些收穫和感受？你獲得了哪些啟示？
生9：透過這堂課的學習，讓我感覺到化學和生活聯絡很緊密，生活中的用品也能用於化學實驗。
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絡的，解決化學問題可以應用物理知識。
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象的，我們在平時的學習中可以繼續進行探究。
教學反思：
二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應由於實驗現象不明顯，使學生在學習這一反應時沒有感性認識，掌握較難。本節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變化引起氣壓變化兩方面思考，設計實驗進行探究，驗證二氧化碳確實與氫氧化鈉溶液發生了反應。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用，涉及的知識面較廣，包括酸的性質、二氧化碳的性質、質量守恆定律及相關的物理知識等，進行了學科綜合訓練。課堂上學生積極性高，思維活躍，設計出了許多精彩的實驗方案。透過這一探究活動，既培養了學生知識應用能力，發展了學生的創新能力，又使學生明確了探究的一般過程和方法，培養了學生尊重事實的科學態度。