化学人教版九年级下册氢氧化钠变质的实验探究

氢氧化钠变质的实验探究（探究课） 银川北塔中学 曹楠 一、教材分析本节内容是学生分别学习了酸、碱、盐性质后，对酸、碱、盐三类物质性质的综合应用。涉及了盐酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、氯化钙等多种物质的性质和物质间的转化关系。包含了物质变质、物质检验、物质除杂和物质保存等多方面知识；考查了学生设计实验、做实验、分析实验的实验探究能力。此探究实验的开展，一方面基于人教版九年级下册第78页第4题（原题如下：某同学发现，上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶盖。对于该溶液是否变质，同学们提出了如下假设：假设一：该溶液没有变质；假设二：该溶液部分变质；假设三：该溶液全部变质。教材安排此题的目的在于让同学们了解化学知识在实际探究中的运用，通过久置于空气中的氢氧化钠溶液的变质，考查氢氧化钠溶液变质后的成分的探究。），另一方面，化学课程标准要求学生的化学实验技能达到如下要求：1.能在教师指导下根据实验需要选择实验药品和仪器，并能安全操作；2.初步学会用酸碱指示剂、pH试纸检验溶液的酸碱性。3.初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质；此探究实验的开展对以上要求都有涉及。所以，本节课内容的开展是必要的，而选择实验探究的形式开展本节课的内容，有利于将本节课的重点突出，难点简化，使学生更好地认识理解氢氧化钠的变质及变质的检验方法。可以说本节课内容容量大、方式活，对培养学生综合运用知识和实验探究能力有很好的作用。二、 学情分析在学习本节内容之前，学生己积累了一些对氢氧化钠变质成分分析的知识，对化学变化中物质的转化关系有了一定认识，而氢氧化钠变质的实验探究是将物质的检验、除杂、保存浓缩到一节课中，所以此部分知识多而繁，学生虽已储备了本节课所需的一些基础知识，但对具体的原理不能有条理并有逻辑地详细解释，实际的动手操作也不能做到严谨规范，实验探究中也做不到理论指导探究，很难做到有条不紊。所以学生的情绪和心理有两方面：一方面因为略知一二而兴奋，另一方面因为急于知道更深层次的原理和解释而感到好奇。喜欢一些创造性的实验和观察活动，但对实验现象的观察能力，分析思维能力、归纳总结能力等探究能力有待进一步培养和提高。根据课标要求和学生已有的思维状况及学习兴趣，本节课不仅是巩固所掌握的知识，更要引导学生初步学会运用科学探究的一般方法通过物质的性质检验物质进而确定变质程度，还要在实验中学会基本的实验操作技能学会用酸碱指示剂、pH试纸检验溶液的酸碱性，对物质的检验要取样等基本操作，并能在实验中体验获得结论的艰辛和快乐，形成严谨求实的科学精神。三、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关系的认识。2.复习巩固酸碱盐的部分化学性质和学会检验物质的思想和方法。过程与方法:初步学会运用科学探究的一般方法通过NaOH、Na2CO3的化学性质检验两种物质从而确定待测NaOH溶液变质与否及其变质程度。情感态度与价值观: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。3、教学重难点教学重点通过复习巩固酸碱盐的部分化学性质，明确氢氧化钠溶液变质的实验方案。教学难点引导学生初步形成科学的探究思想和方法。三、教学方法和学法指导本课题的教学围绕着三条线展开：情景线，问题线，知识线。教学中通过敞口放置的氢氧化钠溶液引入新课，提供NaOH溶液、Na2CO3溶液及验证两种溶液化学性质的试剂让学生通过实验巩固学过的知识，最后通过让学生探究待测NaOH溶液是否变质及变质程度达到拓展应用的目的，每一个教学阶段都通过实验形成情景线。在每个情景中设计与教学目标紧密联系的问题，如：敞口放置的NaOH溶液为什么会变质？关于变质的猜想有哪些？探究变质成分实际是根据各成分的什么性质进行探究的？探究变质的试剂是否能用来检验变质程度？从而衍生出问题线。让学生在愉悦的情景中和有思维价值的问题中，发现NaOH溶液的变质原因、分析其变质后的成分猜想、设计探究变质的实验方案，最后通过实验来解决氢氧化钠变质的相关问题，突出学生的自主探究，从而建构有关氢氧化钠变质的知识线（NaOH溶液的变质原因-变质的成分猜想-变质成分的化学性质-变质成分的检验-探究变质的实验方案-通过实验得出有关变质的结论）,以知识线来贯穿问题线。三条线构成科学的动态结构的课堂,从而引导学生快乐地完成学习目标。综合以上分析我用到的教学方法有：多媒体教学手段（图片、实验探究单，达标练习）、实验探究、小组讨论。根据以上教法分析，学生的主要学习方法为根据老师对氢氧化钠溶液相关问题的思路引导以小组为单位进行实验探究（验证NaOH和Na2CO3的化学性质，并根据它们化学性质检验待测NaOH溶液的成分）；及时归纳整理（实验验证NaOH和Na2CO3的化学性质，要及时整理在探究单质，使知识系统化）；积极交流反馈，在交流反馈中初步学会运用科学探究的一般方法通过NaOH、Na2CO3的化学性质检验两种物质从而确定待测NaOH溶液变质与否及其变质程度；积极进行实验反思，实验中的错误操作及时交流并改正。以此达到师生互动目的的同时提升学生的表达交流和综合探究的能力。四、教学过程教师活动学生活动设计意图1.创设情境，引入新课（展示敞口放置的氢氧化钠溶液）大家看这瓶氢氧化钠溶液缺了什么？同学你怎么看？今天我们就来对氢氧化钠的变质进行试验探究。学生发现缺了盖子，可能变质了。以实际问题创设情境，激发学生学习兴趣2.回顾旧知，思路引导，夯实基础1.大家为什么判定敞口的氢氧化钠溶液会变质？2.这瓶敞口的氢氧化钠溶液变质情况有哪些猜想？都有哪些成分存在？3.猜想完了就可以进行实验探究了吗？4.验证哪个猜想正确，实际上是在验证该瓶溶液中的成分，那么根据该成分的物理性质可以吗？前面的学习中我们已经对NaOH和Na2CO3化学性质进行了学习，但没有进行实验，今天我们来在实验中回顾NaOH和Na2CO3化学性质。以学生已有的知识会回答：1.会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠。2.不变质NaOH，变质（部分变质NaOH Na2CO3，完全变质Na2CO3）。3.要进行实验设计。4. NaOH和Na2CO3的固体都为白色，溶液都为无色，不能根据物理性质来探究。只能根据化学性质来验证这两种成分。通过回顾已学知识，一方面让学生明确实验探究的一般步骤，另一方面引导学生理清本节课所探究内容的思路，为下一步的实验探究奠定理论基础。3.实验验证，及时记录，巩固旧知每列试剂分布情况第一列NaOH溶液Na2CO3溶液酚酞溶液稀盐酸NaOH溶液（待测）第二列NaOH溶液Na2CO3溶液酚酞溶液CaCl2溶液NaOH溶液（待测）第三列NaOH溶液Na2CO3溶液pH试纸澄清石灰水NaOH溶液（待测）第四列NaOH溶液Na2CO3溶液酚酞溶液澄清石灰水NaOH溶液（待测）1. 组织学生在已有试剂中选择一种试剂验证NaOH的一条化学性质并记录对应的实验现象。2. 组织学生在已有试剂中选择一种试剂验证Na2CO3的一条化学性质并记录。学生实验过程中，老师及时拍下实验现象，通过SEEWO LINK传输到多媒体，把四个小组验证的NaOH和Na2CO3的不同化学性质进行归纳整理。以两人为一小组进行实验，填写实验探究单，积极反馈实验所选试剂和对应现象。探究单如下：1. NaOH的化学性质所选试剂实验现象化学方程式或结论2. Na2CO3的化学性质所选试剂实验现象化学方程式或结论1.实验过程中每一列所给试剂和仪器不同，一方面节约巩固旧知的时间；另一方面为各小组表述本组不同的实验方案提供机会，培养学生的交流表达能力；再者也让没有涉及该实验方案的同学提起注意，认真听取其他小组的方案。2.让学生填写探究单，有利于学生对旧知的回顾不仅停留在操作，形成系统的知识。4.拓展应用、实验探究我们已经通过实验对需要检验成分的化学性质进行了巩固，大家桌子上有一瓶待测NaOH溶液，我们怎么确定它是否变质？探究它是否存在，其实是在探究哪个成分存在与否？组织各组上传实验图片，梳理实验步骤，实验现象，实验结论。稀盐酸、CaCl2溶液、澄清石灰水都能验证待测NaOH溶液已经变质，这些试剂能不能继续探究该溶液的变质程度？为什么？进行小组讨论。小组讨论结束后，组织学生用已有试剂进行试验，看实验现象与理论上分析的是否一样，待测NaOH溶液是部分变质还是全部变质？及时拍摄实验现象图片并分析。学生根据反应的化学方程式会回答：Na2CO3。学生进行实验，记录实验探究单并积极反馈交流。3.探究待测NaOH溶液是否变质？实验步骤实验现象实验结论学生会得出结论：已经变质。各小组选择代表反馈讨论结果：1.稀盐酸不可以，会把NaOH消耗掉，影响NaOH的进一步验证。2. CaCl2溶液可以。3. 澄清石灰水不可以，本身它显碱性，也会与Na2CO3反应产生NaOH，影响NaOH的进一步验证。生实验、记录并展示实验现象并得出结论：待测NaOH溶液完全变质。4. 待测NaOH溶液变质程度实验步骤实验现象实验结论承接上一教学过程的实验铺垫，让学生探究待测NaOH溶液变质与否？培养学生拓展应用，设计实验的能力，同时，让学生体验学有所用的乐趣，更好地激发学生学习化学的热情和兴趣。5.达标练习及课后思考1、化学兴趣小组的同学做中和反应实验时，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，看到有气泡产生。是不是拿错了药品？经检验确认没有拿错药品，而是氢氧化钠溶液变质了。【分析】氢氧化钠溶液变质的原因是氢氧化钠与空气中的二氧化碳发生了反应。【提出问题】该氢氧化钠溶液是全部变质还是部分变质？【查阅资料】已知反应： （白色） 氯化钡溶液呈中性。 【设计实验】依据查阅的资料设计实验步骤，并进行实验，根据实验现象推断相应实验结论。实验步骤实验现象实验结论（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量氯化钡溶液，并不断振荡。有白色沉淀产生。说明原溶液中一定含有_。（2）取（1）试管中的上层清液滴加无色酚酞试液。则溶液中一定含有氢氧化钠。【实验结论】该兴趣小组的同学得出的结论是：氢氧化钠溶液_（填“部分”或“全部”）变质。【实验反思】下列物质稀盐酸硝酸钙溶液硝酸钡溶液氢氧化钡溶液,不能代替上述实验步骤（1）中氯化钡溶液的是 。【进一步实验】该小组同学用变质的溶液制取不含杂质的氢氧化钠溶液，继续完成中和反应实验。请你帮助他们解决下列问题：（1）除去氢氧化钠溶液中存在的上述杂质可加入适量的_，反应的化学方程式为。（2）借助于_可判断盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应。2、小强和小红在实验室里做实验时，拿出一瓶久置的氢氧化钙粉末，进行如下实验：（1）取氢氧化钙粉末溶于足量水中、振荡，发现试管底部有白色固体，小强判断该药品已变质，但小红认为他的结论不严密，理由是 。（2）小红进一步做如下实验探究，请你参与并完成下表：实验步骤实验现象实验结论取样，加适量的水，搅拌，过滤。 取少量滤渣于试中， 。粉末变质 取少量滤液于试中， 。粉末部分变质3、对比1、2两题，两种碱变质的探究有哪些不同？为什么？五、 教学流程六、板书设计七、教学反思 本节课学生初步学会运用科学探究的一般方法通过NaOH、Na2CO3的化学性质检验两种成分从而确定待测NaOH溶液变质与否及其变质程度，也能在实验中体验