探究CO2与NaOH溶液反应的实验装置的实验设计高一上学期化学人教版

实验设计探究CO2与NaOH溶液反应的实验装置的设计长沙市天心一中刘大华前言新课程倡导的学习方式的基本特征是：主动性、独立性、独特性、体验性、问题性。其中特别强调：问题意识是学生进行发现学习、探究学习、研究性学习的重要心理因素，因此在课堂学习中要求学生“自主，探究，合作”式的进行学习。显然，要做到这一点，作为一名化学教师应特别注意借助学科的特点：即实验为基础，实验贯穿在整个中学化学教学知识体系中，多动脑筋，设计自己的教学方式，使其符合新课程的教学观：即教学是教与学的交往，互动，师生双方相互交往，相互沟通，相互启发，相互补充，而要达到这个效果，我认为重视实验设计，并进行探究是行之有效的。因为重视实验设计还有利于培养学生的变通能力和创新能力，切实提高学生分析问题及进行知识迁移的能力，有利于激发学生学习的兴趣，以及科学方法的训练和科学态度的培养。一：提出问题在讲到CO2的性质时，同学们都操作过CO2能使澄清石灰水变浑浊的实验，但是CO2与NaOH反应由于产物也是易溶于水的物质，看不到任何明显的现象。那么设计一个怎样的实验可以真正观察到反应的发生呢？我首先设计了这样一个研究性内容发给学生，让其互相探讨、研究，形成自己的理论成果。如下：说明：为了更简捷地表明化学实验装置示意图，可用一些简单图形表示化学仪器；下图均为玻璃仪器，应标清液面或固体可视界面带胶塞的容器敞口容器长颈漏斗分液漏斗导管其中：铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的连接等，在示意图中不必画出。如需加热，可在加热的仪器下方标以“Δ”表示．题目：①：现有实验室的常见仪器，如：试管，烧杯，圆底烧瓶，锥形瓶，长颈漏斗，分液漏斗，直导管，弯导管，橡皮管，单孔塞，双孔塞，尖嘴玻璃管，止水夹，铁架台（带铁夹），广口瓶，注射器（１０ml），针头，矿泉水瓶．气球．胶头滴管．②：药品有：大理石，稀盐酸，氢氧化钠溶液请利用上述仪器和药品先制出ＣＯ２，再设计合理的装置验证ＣＯ２与ＮaＯＨ溶液能发生反应，用简图表示出来。二：实践探索老师收集同学们的设想后，通过整理汇总，提供实验材料，请同学们带着自己的设想进入实验室，在老师协助下进行实践探索，具体方法如下：1：活动目的通过探究CO2与NaOH溶液反应的实验装置的设计，增强学生的感性认识，减轻记忆负担，培养学生解决简单实际问题的能力，即创新能力。以达到真正提高学生素质的目的。2：教学方法问题探究启发探究总结3：课型探究实验装置设计的活动课4：重点：探索验证性质实验装置的设计思路。难点：实际操作中仪器的选择、连接，即动手安装装置的方法。5：实验材料（28）组①、药品：大理石、稀盐酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水②、仪器：试管，烧杯，圆底烧瓶，平底烧瓶、锥形瓶，长颈漏斗，分液漏斗，直导管（带单孔塞），弯导管（带双孔塞），橡皮管，单孔塞，双孔塞，胶塞、火柴、小木条、棉线、尖嘴玻璃管，止水夹，铁架台（带铁夹），广口瓶，注射器（１０ml），针头，矿泉水瓶．气球．胶头滴管．③、用吹塑纸剪制出下列模型：试管，烧杯，圆底烧瓶，平底烧瓶、锥形瓶，长颈漏斗，分液漏斗，直导管（带单孔塞），弯导管（带双孔塞），橡皮管，胶塞、尖嘴玻璃管，止水夹，铁架台（带铁夹），广口瓶，注射器（１０ml），矿泉水瓶．气球．胶头滴管．（各23套）④、自制幻灯片3张6：活动过程：〔复习提问〕：展示氢氧化钠溶液、澄清石灰水，请问CO2能与它们反应吗？如果能，请写出它们反应的化学方程式，然后请一位学生上黑板书写。〔实验〕：请两位同学分别向澄清石灰水、氢氧化钠溶液中吹CO2，然后描述观察到的现象。〔过渡〕：CO2通入NaOH溶液，既无颜色改变，也无气体和沉淀生成，即看不到任何明显现象，那么现在就请同学们根据自己的理论设想，用实验室提供的仪器和药品、也可以用自己带的材料进行实验探索，然后用吹塑纸剪制的模型在黑板上展示，并用简练的语言向同学们讲述自己设计的装置。〔探索实验〕：教师是同学们的合作者、学习伙伴，在教室中巡视，帮助解决疑难，及时总结表扬。〔展示〕：成功的同学上台展示，下面是他们的部分作品：（A）(B)(C)(D)〔实验现象与结论〕：A号装满CO2的矿泉水瓶滴加NaOH溶液后慢慢变瘪；B号装满CO2的试管内液面上升；。C号随着NaOH溶液滴加到装满CO2的锥形瓶里，烧杯内的水出现倒吸；D号当滴管内的浓NaOH溶液挤进装满CO2的烧瓶，再打开止水夹马上形成喷泉；上述现象都说明CO2和NaOH溶液反应造成容器内气压减小，形成压强差，于是外面大气压增大引起上述现象。〔总结〕：本节课通过同学们自己实验探索，设计了很多合理的装置，非常直观地演示了CO2和NaOH溶液的反应，特别是用注射器（１０ml）和矿泉水瓶、以及用气球和其他容器设计的实验装置，不仅操作简单，现象明显，而且很有美感。〔学生小结〕：教师板书一：装置设计的基本原理依据反应物的状态和反应条件二：验证性质的装置设计的基本方法依据反应的特征如：CO2+2NaOH==Na2CO3+H2OCO2+NaOH==NaHCO3特征：气压减小、产物中有CO32、HCO3三：问题与讨论根据这次活动中同学们所掌握的方法，可以在课后继续探索CO2和Na2O2、Cu片与浓、稀HNO3、Na与H2O、HCl与KMnO4、或CaCO3的反应装置的设计。甚至教材中以有的装置，也可以尝试符