化学人教版九年级下册氢氧化钠与二氧化碳反应的探究

氢氧化钠与二氧化碳反应的探究【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】药品：大理石、 稀盐酸 、Ca(OH)2溶液、 NaOH溶液 、酚酞试液 氯化钙溶液、蒸馏水仪器：试管、滴管、矿泉水瓶、烧杯、带导管的单孔塞、铁架台【教学过程】师：【复习引入】同学们，前面我们已经学习了酸、碱、盐的性质，请同学们先完成学案上的“课前热身”。生：完成化学方程式（由一个学生书写在黑板上）师：请同学们校对化学方程式是否书写正确。并回答第一个反应是哪类物质之间的相互反应？生：酸和碱反应生成盐和水。师：第二个呢？生：盐和酸反应生成新盐和新酸。师：第三个呢？生：碱和盐反应生成新盐和新碱。师：第四个呢？生：盐和盐反应生成两种新盐。师：很好，这一节课我们将利用这些知识一起来完成“氢氧化钠与二氧化碳反应的探究”。请同学们想一下，氢氧化钙和氢氧化钠能否与二氧化碳反应？生：能。师：请写出反应的化学方程式。生：书写方程式。师：请同学们回忆，澄清石灰水中通入二氧化碳，溶液变 ？生：溶液变浑浊。师：那么氢氧化钠溶液中通入二氧化碳又有什么现象呢？（演示实验）生：无明显实验现象。师：氢氧化钙与二氧化碳反应生成了不溶于水的碳酸钙，所以溶液变浑浊，氢氧化钠与二氧化碳反应生成的碳酸钠能溶于水，所以无明显实验现象出现。利用反应现象的不同，可以解决哪类问题？生：鉴别石灰水与氢氧化钠溶液。师：那么我们如何用实验证明CO2与NaOH发生了反应？上课时老师为大家演示了这个实验（播放视频），同学们看到了什么现象？生：气球胀大了。师：为什么呢？生：二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使瓶内气体减少，压强变小，空气沿导管进入气球中，使气球胀大。师：氢氧化钠溶液中有水，二氧化碳能溶且能与水反应，如何证明二氧化碳确实与氢氧化钠发生了反应？请同学们设计实验方案。生：做对比试验，用等体积的水和氢氧化钠分别与二氧化碳反应。师：大家同意他的说法吗？生：同意。师：演示实验（软塑料瓶变瘪），根据学生的设计进行实验，方案一获得成功。生：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盐酸，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：演示实验（往实验后溶液中滴加盐酸），根据学生的设计进行实验，方案二获得成功。这里的盐酸也可以换成稀硫酸或稀硝酸。生：我设计的方案是：将CO2与NaOH反应，在反应后的溶液里滴加氢氧化钙溶液，如果有白色沉淀产生，证明CO2与NaOH发生了反应。师：大家同意他的说法吗？生：同意。师：演示实验（往实验后溶液中滴加石灰水），根据学生的设计进行实验，方案三获得成功。由于氢氧化钙和碳酸钠反应生成不溶于水的碳酸钙，所以出现白色沉淀。常见的不溶于水的碳酸盐还有碳酸钡，所以也可以考虑将石灰水换成氢氧化钡溶液，同样也能得到相同的现象。生：我设计的方案是：将CO2与NaOH反应，在反应后的溶液里滴加氯化钙溶液，如果有白色沉淀产生，证明CO2与NaOH发生了反应。师：大家同意他的说法吗？生：同意。师：演示实验（往实验后溶液中滴加氯化钙溶液），根据学生的设计进行实验，方案四获得成功。如果将溶液改为氯化钡溶液、硝酸钙溶液、硝酸钡溶液同样也可以得到相同的现象。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：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：总结得很好。对于一些没有明显实验现象的实验，我们通常都是这样来验证的，有一些还可以根据反应前后溶液酸碱性的变化，借助酸碱指示剂进行判断，如酸碱的中和反应。师：通过刚才的探究，我们可以得出实验结论：氢氧化钠 （填“能”或“不能”）与二氧化碳反应。氢氧化钠固体在空气中不仅能吸收 而 ，还能与 反应而变质，因此氢氧化钠必需 保存。（学生完成空格）下面请同学们一起来解决问题。实验室有一瓶忘记盖上瓶盖的氢氧化钠溶液，同学们想探究溶液的变质情况，做了如下猜想：猜想一：氢氧化钠 变质（即溶液中的溶质只有 ）；猜想二：氢氧化钠 变质（即溶液中的溶质既有 又有 ）；猜想三：氢氧化钠 变质（即溶液中的溶质只有 ）；生：完成猜想，猜想一：氢氧化钠部分变质（即溶液中的溶质只有氢氧化钠）；猜想二：氢氧化钠部分变质（即溶液中的溶质既有氢氧化钠又有碳酸钠；猜想三：氢氧化钠全部变质（即溶液中的溶质只有 碳酸钠）；师：很好，为了验证猜想，同学们开始寻找合适的试剂进行探究实验，经讨论，选择了以下物质，请你和他们一起探究是否可行？（1）无色酚酞溶液生：氢氧化钠溶液pH 7,碳酸钠溶液pH 7,所以不能（填“能”或“不能”）选择无色酚酞溶液。师：（2）石灰水生：氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠，所以不能（填“能”或“不能”）选择石灰水。师：（3）稀盐酸生：碳酸钠能（填“能”或“不能”）与稀盐酸反应，氢氧化钠能（填“能”或“不能”） 与稀盐酸反应。（迟疑中）师：【引导】当溶液中同时存在氢氧化钠和碳酸钠时，氢氧化钠先跟盐酸反应，当氢氧化钠反应完，碳酸钠再与盐酸反应。即如果滴入盐酸后没有明显实验现象，即溶液中没有碳酸钠；如果滴入盐酸后，立即产生气泡即溶液中没有氢氧化钠；如果滴入盐酸后刚开始没有明显实验现象，过一会产生气泡，即溶液中既有氢氧化钠又有碳酸钠。生： 能（填“能”或“不能”）选择稀盐酸。师：（4）氯化钙溶液生：在教师引导下回答，氯化钙与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙。其中碳酸钙不溶于水，因此根据产生白色沉淀的现象，可以判断溶液中是否存在碳酸钠；另外因为氢氧化钠溶液pH=7,所以当溶液中加入 的氯化钙溶液足量（即不再生白色沉淀），静置后取上层清液滴入无色酚酞溶液，根据溶液是否变红色的现象，可以判断溶液中是否存在氢氧化钠。师：选择了正确试剂后同学们进行实验，请你和他们一起完成下表生：完成表格实验步骤实验现象实验结论取少量溶液于试管中，加入 产生白色沉淀溶液中存在 静置后取上层清液于试管中，滴加 溶液中存在氢氧化钠，猜想 正确。师：实验后，一同学提出疑问：能否将生成的碳酸钠转化为氢氧化钠？生：讨论解决了问题。方案是：往溶液中滴加适量的氢氧化钙溶液至不再产生沉淀，即可。师：小结，通过这一节课的学习，相信同学们已经掌握了如何设计实验验证二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应，也初步掌握了有关物质检验的方法和思路，相信通过同学们的努力，我们一定能取得成功。【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