化学人教版九年级下册氢氧化钠溶液变质的实验探究

氢氧化钠溶液变质的实验探究活动与设计一、 探究目的1. 进一步加深氢氧化钠与二氧化碳反应的性质的认识。2. 复习巩固酸碱盐的部分化学性质和学会一些除杂的方法。3. 培养学生运用知识解决实际问题的能力和进行科学探究的方法与实验探究的能力。4. 激发学生开展科学探究和学习化学的兴趣。二、探究方法:小组实验探究、启发式、引导式等多种手段结合多媒体进行教学。三、实验用具：久置敞放的氢氧化钠固体或溶液,稀盐酸，氯化钡溶液，紫色石蕊试液，酚酞试液，p试纸，烧杯，玻璃棒，试管，氯化钙溶液，氢氧化钡溶液，锥形瓶，导管，分液漏斗，量筒四、探究过程展示试剂，提出问题引出课题学生分组实验，观察实验现象，确定已变质。讨论如何设计实验探究它是否完全变质。确定实验方案，分组进行探究分析得出结论：它是部分变质定量计算氢氧化钠变质的程度。分析如何除去变质的杂质，学生演示，讲解归纳。课堂回顾，归纳小结熟悉并掌握解题思路。教 师 活 动 学 生 活 动 教 学 意 图 创设情境:老师的实验桌上有相同的两只烧杯，分别盛有氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液。提问：请结合你对这两种溶液的认识及试剂瓶的现象，观察完这两杯溶液你有何看法和疑问。学生回答：氢氧化钙因为其中出现白色固体，证明其已发生变质。提问：（1）氢氧化钠溶液是否已经变质；（2）是全部变质还是部分变质通过展示实物，激发学生学习热情，调整课堂的气氛。板书一.氢氧化钠变质的检验提问:如何检验氢氧化钠变质?这几位同学的方法可行吗,请用实验检验.巡视并指导，等学生实验完后，请他们回答刚才的问题板书NaOH+HCl=NaCl+H2O (未变质)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2(已变质)Na2CO3+Ba(NO3)2= BaCO3+2NaNO3（已变质）讲解：因为变质后生成了Na2CO3，所以是否变质关键就是是否含Na2CO3。根据Na2CO3和NaOH的性质区别，如何使用不同类型的试剂（如酸碱盐）来加以鉴别。如果是用酸，因为碳酸盐能与酸反应生成气体，现象为产生气泡，而氢氧化钠不能。例如：可用稀盐酸、稀硫酸或醋酸等等。如果是用碱，某些碱能和碳酸盐反应生成沉淀，而氢氧化钠不能。例如：氢氧化钡或氢氧化钙。如果是用盐，某些盐能和碳酸盐生成沉淀，而氢氧化钠不能。例如氯化钡或氯化钙学生们作出几种回答:1.用酚酞试液 2.用稀盐酸3.紫色石蕊试液4硫酸铜溶液5.硝酸钡溶液完成实验：操作现象用滴管分别向上述溶液中滴加鉴别的所需的各试种剂学生纪录所产生的现象分析总结：从实验现象上分析固体变质生成了碳酸钠，所以氢氧化钠变质了。分组实验。注意观察实验现象并将现象记录下来。通过对比实验，确定第二种和第五种方法可行。把简单易做的实验改为边讲边实验，多给学生创造动手的机会。不仅激发了旺盛的求知欲望，又能培养学生全面观察实验能力，弥补了教师演示实验一些细微现象不易被全体同学观察的缺陷。板书二.探究氢氧化钠是否完全变质老师提问：如果变质，那是全部变质还是部分变质？回答得很好。那该如何设计实验证明呢？老师分析：因为部分变质为NaOH和Na2CO3的混合物，全部变质就只有Na2CO3，所以只要通过实验证明其中含有NaOH即可。因此，要检验有氢氧化钠，必须先除去碳酸钠，如果溶液还显碱性，那么肯定是含氢氧化钠。但是在除去碳酸钠的同时不能引进新的碱性的物质，否则就不能确定是氢氧化钠使得溶液呈碱性。(板书)Na2CO3+ BaCl2=BaCO3+2NaCl，将Na2CO3除去，此步骤中不可Ba(OH)2或 Ca(OH)2，否则影响后来的测定。因为加Ca(OH)2或 Ba(OH)2溶液会生成氢氧化钠，那么检验出来碱性，就不能说明是原来固体中有氢氧化钠，有可能是检验过程中生成的既然该瓶NaOH已经部分变质，如何除去杂质呢？板书三.除去NaOH中的Na2CO3设计实验：由于NaOH和Na2CO3在组成上阳离子相同，则可加某种试剂除去其中的CO32-即可。分析结论：除杂不能引进新的阴离子，所以一般采用碱。例如：加入Na2CO3或Ba(OH)2（Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH，Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3+2NaOH），然后过滤除去沉淀，得到的无色滤液即为较纯净的NaOH溶液。如果要得到固体，再结晶，即可。不可加盐酸，因为HCl不仅能与Na2CO3反应，也会消耗掉NaOH，而且还会生成氯化钠，引进新的杂质；也不可加CaCl2或Ba(NO3)2溶液，这样会产生新的杂质NaCl或NaNO3。学生回答：由于只是放置了一段时间，有可能是部分变质（因为空气中CO2的体积分数只有0.03%，含量毕竟很少），但也可能是全部变质。学生分组讨论并回答。完成实验：操作现象1.向溶液中滴加氯化钙或硝酸钡溶液，至不再产生沉淀为止有白色沉淀生成3.将2中的溶液静置后，取上层液于另一支试管中，滴加几滴无色酚酞。无色酚酞变红（部分变质）学生分组讨论并回答完成实验：操作现象1.向烧杯中加入氢氧化钡溶液，或澄清的饱和石灰水直至不再产生沉淀为止。白色沉淀3.将2中溶液静置后过滤。沉淀留在滤纸上，得无色滤液课堂预测：这个地方是难点，有些学生会错误的认为可以用酚酞就可以了，因为全部变质就没有氢氧化钠，溶液就不呈碱性，如果部分变质有氢氧化钠，溶液呈碱性。就要对学生指出，碳酸钠溶液也是呈碱性的，不管有没有变质，溶液都呈碱性，所以不可以用酚酞。分析总结：根据滴加无色的酚酞是否变红，得出其中是否含有NaOH，从而确定是部分变质还是全部变质。让学生自己设计实验，用实践来检验理论知识，学生以积极的体验促进高层次思维能力的发展.NaOH固体变质了多少，即变质程度。即已变质的NaOH的质量占未变质前的原NaOH的总质量。板书四.探究NaOH固体变质的程度。1、根据生成CO2的质量测定Na2CO3的质量。测定二氧化碳的质量可以用测体积的方法（如果用排水法，应该用油封水，防止CO2溶于水而损失。），也可以用氢氧化钠的溶液吸收（吸收前后的质量差即是二氧化碳的质量，也可以根据质量守恒定律，反应前后的总质量差，就是二氧化碳的质量（但是要保证盐酸过量，否则会结果偏小的）。2、向溶液中逐渐滴加含钙离子或钡离子的溶液，然后过滤得到沉淀，称量沉淀的质量，求出碳酸钠的质量。.从而进一步确定样品中NaOH的变质程度。3、先向溶液中逐渐滴加某质量分数的稀盐酸,可根据用去的盐酸的量测定碳酸钠的质量。学生分组讨论、交流，设计实验方案。方案一、测量Na2CO3与盐酸反应生成的CO2的体积，再通过密度（通常状况下）求得CO2的质量，从而计算出Na2CO3的含量。方案二、直接测定由Na2CO3和BaCl2等反应生成的沉淀质量来求解。学生听讲思考是为考试中的一些计算题做准备。但是这个实验比较复杂，所以可以由多媒体进行展示装置，学生进行组装讨论。可以画出实验装置图，来加以分析。板书设计一.氢氧化钠变质的检验NaOH+HCl=NaCl+H2O (未变质)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2(已变质)Na2CO3+Ba(NO3)2= BaCO3+2NaNO3（已变质）二.探究氢氧化钠是否完全变质Na2CO3+ BaCl2=BaCO3+2NaCl，将Na2CO3除去，此步骤中不可Ba(O