化学人教版九年级下册NaOH变质的探究

氢氧化钠变质的探究及应用教学设计东升第三中学 苏菲男一、 教学设计说明化学教学要“从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的情境中感受学习化学的必要性，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题”，通过学生积极主动的探究活动，体验知识的形成过程，获得结论。氢氧化钠变质的探究及应用是初中化学教学和中招考试的重点，在中学化学教材中没有独立的章节专门介绍，但却和酸、碱、盐的化学性质联系紧密，仅仅依照教材内容，只学习它们的化学性质，而不知道如何进行探究，不系统学习探究思路和方法，是不能达到考试要求的。因此氢氧化钠变质的探究是将物质的检验、除杂、保存浓缩到一节课中，学生不仅是巩固所掌握的知识，更要在学习中运用科学探究的一般方法，体验获得结论的艰辛和快乐，形成严谨求实的科学精神。二、 教学目标【知识与技能】1、 进一步深化氢氧化钠与二氧化碳反应的性质及相关物质的性质和转化；2、 复习巩固酸碱盐的部分化学性质和初步学会一些除杂的方法。【过程与方法】1、通过氢氧化钠变质与否、变质程度及如何除杂的讨论、实验和归纳小结，培养学生总结知识，使知识系统化、网络化的学习能力；2、在探究性问题的解决过程中培养应用酸碱盐知识分析和解决实际问题的能力，培养进行科学探究的方法与创新能力。【情感态度与价值观】通过探究，激发学生开展科学探究和学习化学的兴趣，体验探究实践过程中的乐趣，培养学生严谨求实的科学态度。三、 教学重点难点教学重点：1、氢氧化钠的变质成因；2、离子的鉴定方法；3、混合物的分离及除杂。教学难点：通过探究活动，使学生们初步形成的科学探究思想与方法。四、 教学过程教师活动学生活动设计意图【创设情境，引入新课】展示社团成果；社团小组成员，动手做手工皂，其中一个小组为什么会失败呢?植物油+NaOH脂肪酸钠+甘油为什么失败呢？观看成果；好奇；思考；回答：这个小组使用的NaOH可能变质了。创设问题情境，从社团活动入手，好奇心理立刻变成强烈的探究的原动力。【提出问题】（1）NaOH为什么会变质？（2）用化学方程式怎样表示呢?【过渡】氢氧化钠的变质的原因我们在新课中已经讲过，但是最近五年中，每年都会出现关于NaOH变质或其相关题型3-5分，所以今天我们来探究关于NaOH的变质问题，首先来看一个简单的中考题。【链接中考】相关中考题。学生利用已学知识回答：1、NaOH固体长期暴露在空气中容易吸收水蒸气而潮解，同时与空气中 CO2 反应生成了 Na2CO3 而变质。2、2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O 学生解答。先通过已学知识点，为接下来的探究活动做准备。通过习题加深对本堂课所学的内容有所掌握。【知识回顾】既然NaOH变质的原因有Na2CO3生成，那我们在探究之前，先来回忆一下NaOH和 Na2CO3的化学性质。学生回答：NaOH的化学性质：1、2、3、4Na2CO3的化学性质：1、2、3、4带领学生温故知新，为下一步的探究做准备。【探究活动1】如何检验NaOH是否变质？提出问题：检验NaOH变质的关键是检验有无哪种物质？检验有无哪种离子？根据我们刚才回忆的Na2CO3的性质，以及这个溶解性表（注意绿色部分），分小组讨论制定方案，五分钟后展示。现在每个小组派一名代表展示实验方案。四个小组展示完毕，接下来小组互评方案的可行性。既然方案（2）、（3）、（4）都可行，现在把检验方法、试剂、现象和原理写在学案上。【链接中考】相关中考题。学生讨论，得出结论：检验是否变质就是检验有无Na2CO3，关键是检验CO32-的存在。小组方案展示：学生方案（1）：加指示剂取样，向其中滴加酚酞（石蕊），观察溶液是否变红（蓝）；学生方案（2）：加酸取样，向其中滴入过量的稀HCl或稀H2SO4，如果有气泡产生，则氢氧化钠已变质；学生方案（3）：加碱取样，向其中滴入澄清石灰水溶液或Ba(OH)2溶液，如果有白色沉淀产生，则氢氧化钠已变质；学生方案（4）：加盐取样，向其中滴入CaCl2/BaCl2/Ca(NO3)2/Ba(NO3)2溶液，如果有白色沉淀产生，则氢氧化钠已变质。方案（1）不可行，因为NaOH和 Na2CO3溶液一样呈碱性，都能使指示剂变色；方案（2）、（3）、（4）可行。学生完成学案。学生解答。设计合理、可行、简便的实验方案，为自己的假设和猜想提供佐证或者做出合理的解释。激发学生通过互相纠错来提高探究兴趣和能力。通过习题和中考题加深对本堂课所学的内容有所掌握。【探究实验的一般步骤】1、提出问题 2、假设或猜想3、设计方案 4、进行实验5、分析论证 6、解释与结论7、反思与评价 8、表达与交流 倾听；根据探究实验的一般步骤，为“探究活动2”做准备。【探究活动2】：如何检验NaOH的变质程度？1、 提出问题：如何检验 NaOH 的变质程度？2、猜想与假设：【提问】猜想与假设必须是合理的、有依据的，根据NaOH变质的原因，猜想变质的NaOH的成分是什么？检验变质的关键是检验有无什么物质？什么离子？3、设计方案：【提问】因为它们都呈碱性，为了防止相互干扰，我们需要先检验哪种离子？（1）检验并除去CO32-提问：探究活动2中所用检验CO32-的试剂可以使用吗？【过渡】也就是说试剂必须选用什么性的？我们要把CO32-除去，对试剂的用量有要求吗？（2）检验OH-；【过渡】第二步要检验OH-，那么根据刚才复习的NaOH的性质，可以选择哪些试剂呢？现在还是分四个小组讨论所选试剂、现象和原理，五分钟后展示方案。【引导】要检验必须要有明显的实验现象。【过渡】大家都非常聪明，方案完成得非常好，现在就用自己的方法把学案补充完整。【总结】要检验OH-的方法：滴加酚酞或石蕊溶液滴加铜盐或铁盐溶液与铵盐溶液混合加热【过渡】方案大家都已经自己设计好了，但是第一步生成沉淀以后，我们要直接进行第二步吗？4、实验验证分析论证得出结论【评价】大家考虑的很全面，方案设计的很完整，现在大家完成学案上内容。【提问】（1）如果步骤1中有白色沉淀生成，步骤2中没有明显变化，可以得到什么结论？（2）如果步骤1中有白色沉淀生成，步骤2中溶液变红/溶液变蓝/有蓝色沉淀生成/有红褐色沉淀生成/有刺激性的气体放出，可以得到什么结论？5、反思评价：NaOH必须怎么保存。【学以致用】相关题型。【链接中考】相关中考题。学生思考，回答：猜想一：部分变质，溶质为 NaOH 和 Na2CO3 ；猜想二：全部变质为 Na2CO3 。学生回答：检验Na2CO3和NaOH有无的关键是检验CO32-和OH-的存在。学生设计：（1）检验并除去CO32-；（2）检验OH-。学生观察，思考后回答：1、酸会先和NaOH反应，不可行；2、Ca(OH)2/Ba(OH) 2溶液和Na2CO3反应后会生成NaOH，影响步骤2中对OH-的检验，不可行；3、CaCl2/BaCl2/Ca(NO3)2/Ba(NO3)2溶液可以和Na2CO3反应生成沉淀，又不会影响对NaOH的检验，可行。学生思考，总结：要检验并除去CO32-需加入足量的中性的可溶性钙盐或钡盐溶液（CaCl2/BaCl2/Ca(NO3)2/Ba(NO3)2 ）小组方案展示：学生方案（1）：加指示剂滴加酚酞（石蕊），若溶液变红（蓝），则有OH-；学生方案（2）：滴加CuSO4溶液，如果有蓝色沉淀生成，则有OH-；学生方案（3）：滴加FeCl3溶液，如果有红褐色沉淀生成，则有OH-；学生方案（4）：加入NH4Cl溶液加热，如果有刺激性气体产生，则有OH-。学生完成学案。学生思考，回答：生成的沉淀要先过滤，然后在滤液中滴加试剂检验OH-。学生完成学案上“实验验证分析论证得出结论”。学生思考，回答：（1）只有CO32-，NaOH全部变质（2）既有CO32-，又有OH-，NaOH部分变质学生异口同声回答：密封保存。学生解答。培养学生的语言表达能力及实事求是的科学态度。要对探究全过程进行考虑，了解物质间的转化及影响。培养学生的思考问题、探究问题的能力，在教师的引导下，由学生自己设计实验方案、进行实验、并判断方案的可行性，为中考中探究类题目打基础。通过习题加深对本堂课所学的内容有所掌握。【提问】如果该瓶氢氧化钠溶液已经变质了，那它还有没有使用价值？如果能继续使用，应该怎样使用呢？【探究活动3】：变质的氢氧化钠除杂【引导】除杂要遵守以下原则：不增、不减、易分。不能增加另外一种杂质、不能减少非杂质、还要能容易分离。【提问】现在要除去CO32-，那么刚才用于检验CO32-的试剂可以用来除去CO32-吗？【过渡】我们需要把CO32-全部除去，对于试剂用量有什么要求呢？【总结】除杂方法：在样品中逐滴加Ca(OH)2或者Ba(OH)2至不再产生沉淀为止，过滤，得到氢氧化钠溶液，再蒸发，就得到氢氧化钠固体。原理：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3Na2CO3+Ba(OH)2=2NaOH+BaCO3【学以致用】学生思考，回答：1当NaOH全部变质时可以直接当Na2CO3溶液使用；2当NaOH部分变质后，只要想办法除去其中已变质部分的Na2CO3，就能再继续使用！倾听；思考；学生回答：1 酸会先和NaOH反应，不可行；2 CaCl2和NaCO3反应生成了NaCl，引入了新的杂质，不可行；3Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3生成的沉淀可以通过过滤的方法除去，剩余的滤液就是NaOH溶液。学生思考，回答：加入Ca(OH)2或者Ba(OH)2至不再产生沉淀为止。学生解答。利用“探究活动1”中检验CO32-的试剂，学生自己选择除杂试剂，判断可行性，增强学生对化学的自信心。通过习题加深对本堂课所学的内容有所掌握。【知识小结】本节内容小结。学生根据本节课所学，迅速