氫氧化鈉是否變質(zhì)的探究

1、氫氧化鈉是否變質(zhì)的探究探究目的進一步深化氫氧化鈉與二氧化碳反應的性質(zhì)及相關物質(zhì)的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關系的認識。培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力和進行科學探究的方法與實驗探究的能力。激發(fā)學生開展科學探究和學習化學的興趣。創(chuàng)設情境、興趣引導、分組實驗探究。教學設計教學過程大家都知道，NaOH固體易潮解，NaOH溶液又能與CO2發(fā)生反應生成NazCOs和H2O，而空氣中不僅含有CO2，還有水蒸氣。某校實驗員在準備學生活動與探究的藥品時，配制完NaOH溶液后，將一瓶未用完的NaOH固體忘了蓋上試劑瓶蓋，兩天后，實驗員發(fā)現(xiàn)瓶中出現(xiàn)了大量的白色粉末。于是我在第二天上課時把這瓶敞口放置了兩天的NaOH展示給學生觀

2、察，觀察完后學生對這瓶敞口放置的NaOH固體產(chǎn)生了濃厚的興趣，提出了各種各樣的問題：這瓶NaOH固體是否變質(zhì)了？如果變質(zhì)了，變成了什么物質(zhì)？這瓶NaOH固體是否全部變質(zhì)了？如果未全部變質(zhì)，如何除去雜質(zhì)得到較純凈的NaOH?變質(zhì)前后，其質(zhì)量有沒有變化？點評:真實的問題情景是激發(fā)探究興趣的最好方式，也是誘發(fā)探究問題的源泉，有了問題才能進行探究，而真實的問題情景則必須源于學生的學習和學生的生活，貼近學生生活的材料，學生更容易對它產(chǎn)生興趣。就像上述情景材料，對于一個教師由于疏忽而導致的后果，學生自然很感興趣，而且每個人都想用自己的方法來證明這種錯誤行為所導致的后果，于是便有了上面的這些問題和下面的這些

3、實驗探究。探究過程：針對上述問題，把對同一問題感興趣的學生分為一組，各組根據(jù)各自選定的一個問題先共同設計實驗探究的方案，包括：提出的問題、做出的假設（包含理由）、實驗的設計（包含實驗原理、操作以及實驗預期的現(xiàn)象或結(jié)果），然后將設計交給我審閱，最后利用一個合適的時間以興趣小組活動的方式開展實驗探究。點評:對問題”故出的假設和猜想，不能是漫無邊際的胡思亂想，這些假設和猜想都必須建立在學生目前所具備的知識的基礎上，因此學生在進行假設和猜想時教師要做一些有意識的引導，給學生確定一個大致的方向，避免盲目性。因此在猜想和假設后面應讓學生說明做出這個假設和猜想的依據(jù)，它可以是學生已有的知識，也可以是學生在學

4、習或生活中的經(jīng)驗。而實驗方案的設計應根據(jù)所學的知識設計合理、可行、簡便的實驗方案，再經(jīng)過縝密的實驗和細致地觀察，從而找出有力的證據(jù)，為自己的假設和猜想提供佐證或者做出合理的解釋。因此在進行實驗探究之前教師有必要對學生的設計過目，只要不涉及到實驗安全等危險后果的，教師不要過多干預和修改學生的方案。第一興趣小組問題一：這瓶NaOH固體是否變質(zhì)？猜想與假設：這瓶NaOH固體已經(jīng)變質(zhì)。（根據(jù)氫氧化鈉的性質(zhì)，NaOH固體易潮解，然后會與空氣中的二氧化碳反應：即2NaOH+CO2=Na2CO3+出0）設計實驗：因為NaOH溶液顯堿性，能使無色的酚酞變紅，因此只需取少量固體，配成溶液滴加無色酚酞、觀察，即可

5、證明。完成實驗：操作及現(xiàn)象1分別取少量密封良好的NaOH得到無色透明溶液固體和敞口放置的NaOH固體于試管中，加水溶解。2. 用滴管分別向上述溶液中滴加溶液都變紅23滴酚酞試液。分析、結(jié)論：從實驗現(xiàn)象上分析兩支試管內(nèi)無色酚酞都變?yōu)榧t色，說明溶液仍顯堿性，NaOH可能沒有變質(zhì)。反思：以上現(xiàn)象和結(jié)論與課本涉及的NaOH的性質(zhì)有矛盾，難道敞口放置的NaOH真的沒有變質(zhì)？還是變質(zhì)后生成的Na2CO3溶液也能使無色酚酞變紅？查閱資料，收集證據(jù)：查閱化學教材下冊第十一單元鹽、化學肥料，Na2CO3溶液也顯堿性。原來如此，看來要證明NaOH在空氣中是否變質(zhì)，利用其堿性還不行，得證明其生成物Na2CO3的存在

6、才行。再設計實驗：根據(jù)碳酸鹽的性質(zhì)，與酸反應會生成CO2，而NaOH與酸反應不會生成CO2。再進行實驗：操作及現(xiàn)象1. 取密封良好的NaOH固體少量于試管（1）中。2. 再取少量該NaOH固體于試管（2）中。3分別向試管中加入稀鹽酸。（2）中有大量氣泡產(chǎn)生再分析做出結(jié)論：由于反應有大量氣泡產(chǎn)生，說明該瓶NaOH已經(jīng)變質(zhì)，假設實驗結(jié)果相符。點評:在探究活動中要善于對探究的全過程進行反思，如實驗中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，實驗中值得再探究的新問題，實驗失敗的原因等，并將這些問題與同學進行交流，取長補短，為今后的探究積累更多有用的經(jīng)驗。同時由于學生知識的準備并不是十分充分，在探究中難免會遇到一些障礙，會產(chǎn)生畏

7、難情緒，那么這時老師的引導就顯得尤其重要。第一小組在這里就遇到了一道坎，Na2CO3溶液的酸堿性不知道，而且這瓶氫氧化鈉是不是完全變質(zhì)也不得而知，如果沒有完全變質(zhì)，其中的氫氧化鈉也會使酚酞試液變?yōu)榧t色，因此，在這時老師給予恰當?shù)囊龑?，會使學生感到柳暗花明、信心百倍。第二興趣小組問題二：如果變質(zhì)了，變成了什么物質(zhì)？猜想與假設：NaOH在空氣中變質(zhì)后，變成了Na2CO3(因為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O)。設計實驗：根據(jù)含CO32-的物質(zhì)的特性，加入酸后能產(chǎn)生一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體，即Na2CO3+2HCl=2NaCl+出0+CO2TC02+Ca(OH)2=CaCO3J+H2O

8、完成實驗：操作及現(xiàn)象1. 取敞口放置的NaOH固體于試管中，加入一定量的鹽酸，塞上帶導管的單孔塞。2. 將氣體導入裝澄清石灰水的試管中。澄清石灰水變渾濁分析作結(jié)：根據(jù)上述現(xiàn)象，說明產(chǎn)生了CO2，也就說明固體物質(zhì)的組成中含有CO32，即卩NaOH變質(zhì)后變?yōu)榱薔a2CO3。第三興趣小組問題三：NaOH固體變質(zhì)前后，其質(zhì)量有無變化？猜想與假設：變質(zhì)前后，其質(zhì)量有變化。(因為NaOH變質(zhì)為Na2CO3，物質(zhì)發(fā)生改變，物質(zhì)質(zhì)量也會發(fā)生相應改變)。設計實驗：用托盤天平測定變質(zhì)前后，NaOH和Na2CO3的質(zhì)量即可。完成實驗：1. 取一定質(zhì)量的密封良好的NaOH，放入一潔凈干燥的蒸發(fā)皿內(nèi)，蓋上表面皿。2.

9、將蒸發(fā)皿放到托盤天平上，稱得其質(zhì)量(連同NaOH固體)為mi=24.3g。3. 取下表皿面，將其露置于空氣中一段時間，NaOH固體先變潮，最后變?yōu)榘咨勰Ｔ賹⒄舭l(fā)皿置于酒精燈火焰上加熱，將水分蒸干、冷卻。4. 將冷卻后的蒸發(fā)皿，蓋上表面皿，再放到托盤天平上稱量，稱得其質(zhì)量為m2=27.0g。分析結(jié)論：由上述稱量數(shù)據(jù)可知，變質(zhì)前后，其質(zhì)量發(fā)生改變，增加了2.7g。由2NaOH+CO?二二NazCOs+H2O中NaOH與NazCOs的質(zhì)量比可知：每80份NaOH完全變質(zhì)為NazCOs，質(zhì)量增加：106-80=26份。因此，測定結(jié)果真實。變質(zhì)前后，物質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生改變。第四興趣小組點評:在此問題的探

10、究中，試劑的選擇很重要，如果選擇不當很可能會得出一個相反的結(jié)論，當出現(xiàn)這種情況后，教師應當引導學生從所加試劑發(fā)生反應的結(jié)果去分析，從而引導學生找出恰當?shù)脑噭?。問題四：如果變質(zhì)，那是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)呢？猜想與假設：由于只是放置了一段時間，有可能是部分變質(zhì)（因為空氣中CO2的體積分數(shù)只有0.03%，含量畢竟很少）。設計實驗：因為只是部分變質(zhì)，即部分NaOH固體變?yōu)镹a2CO3,因而瓶中的固體為NaOH和Na2COs的混合物，只要通過實驗證明其中含有NaOH即可。完成實驗：操作及現(xiàn)象1. 取一定量的變質(zhì)的NaOH固體于試得到無色溶液管中加水使其全部溶解。2. 向上述溶液中滴加CaCl2和Ba（N

11、O3）2有白色沉淀生成溶液，至不再產(chǎn)生沉淀為止。3. 將2中的溶液凈置后，取上層清液于另一支試管中，滴加幾滴無色酚酞。分析：1. NaOH禾口Na2CO3均溶于水，故顯無色溶液；2. Na2CO3+CaCI2二CaCO3J+2NaCl，將Na2CO3除去，此步驟中不可加Ca（OH）2,否則影響后續(xù)測定。3. 無色的酚酞變紅，說明其中含有NaOH，因為NaCI不能使酚酞變色。結(jié)論：該瓶NaOH只是部分變質(zhì)（若無色酚酞不變色，則說明已全部變質(zhì)）。第五興趣小組問題五：既然該瓶NaOH已經(jīng)變質(zhì)，還能使用嗎？猜想與假設：還能使用（只要想辦法除去其中已變質(zhì)的部分Na2CO3,就能再使用）。設計實驗：由于N

12、aOH和Na2CO3在組成上的不同，可加某種試劑除去其中的CO32-即可。完成實驗：操作及現(xiàn)象1. 將部分變質(zhì)的NaOH固體倒入燒瓶中，加水使其全部溶解。2. 向燒杯中加入Ba(OH)2溶液，直至不再產(chǎn)生沉淀為止。3. 將2中溶液靜置后過濾。沉淀留在濾紙上得無色濾液分析結(jié)論：2中：NaCOs+Ca(OH)2二二CaCO3J+2NaOH(不可加鹽酸，因為HCI不僅能與Na2CO3反應，也會消耗掉NaOH;也不可加CaC“或Ba(NO3)2溶液，這樣會產(chǎn)生新的雜質(zhì)NaCI或NaNOs)3中：濾去沉淀后的無色濾液即為較純凈的NaOH溶液。點評本課圍繞氫氧化鈉固體變質(zhì)的問題，引導學生派生出它是否變質(zhì)？變成了什么的物質(zhì)？變質(zhì)前