氫氧化鈉溶液變質(zhì)的探究實驗

一、素養(yǎng)目標(biāo)1.化學(xué)觀念進(jìn)一步深化氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的性質(zhì)及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化的認(rèn)識?？茖W(xué)思維學(xué)會設(shè)計合理的實驗方案來探究、解決一些簡單的化學(xué)問題?？茖W(xué)探究與實踐通過對氫氧化鈉變質(zhì)與否、變質(zhì)程度的討論和實驗探究，提高運(yùn)用化學(xué)知識解決實際問題的能力以及進(jìn)行科學(xué)合理的實驗探究能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任通過探究，激發(fā)學(xué)生開展科學(xué)探究和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，體驗創(chuàng)新實踐過程中的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)1.重點(diǎn)掌握氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的性質(zhì)及相關(guān)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。難點(diǎn)逐步學(xué)會設(shè)計合理的實驗方案來探究、解決一些簡單的化學(xué)問題。三、課型與課時實驗探究課（1課時）四、探究方法1、實驗探究環(huán)節(jié)：提出問題→猜想與假設(shè)→思路分析→設(shè)計方案→展示、評價方案→實驗探究→得出結(jié)論2、教法：情境教學(xué)法、多媒體輔助法、引導(dǎo)討論法3、學(xué)法：觀察學(xué)習(xí)法、分析歸納法、實驗探究法、小組合作學(xué)習(xí)法五、實驗資源及環(huán)境準(zhǔn)備（一）多媒體課件（二）環(huán)境準(zhǔn)備學(xué)生分組，每組6人，桌面放置實驗材料（三）儀器與試劑每小組配備1.實驗儀器：試管，膠頭滴管，試管架，試管刷2.實驗試劑：久置的氫氧化鈉溶液樣品，稀鹽酸、氫氧化鈣溶液、氯化鈣溶液、紫色石蕊溶液、酚酞溶液等六、實驗設(shè)計與創(chuàng)新點(diǎn)（一）實驗主題的創(chuàng)新——選取教材中沒有的綜合性實驗化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，現(xiàn)行教材中的實驗對學(xué)生知識的形成、理解、鞏固、驗證所學(xué)知識有一定的輔助作用。但有些教材中沒有的實驗，譬如氫氧化鈉溶液變質(zhì)的探究實驗，是初中化學(xué)復(fù)習(xí)階段涉及到的綜合性實驗，也是每年中考的熱點(diǎn)。因此，在平時的實驗教學(xué)中，也可對氫氧化鈉溶液的變質(zhì)問題進(jìn)行有針對的實驗探究，從而促進(jìn)學(xué)生對本知識點(diǎn)的掌握，加深學(xué)生對酸堿鹽綜合知識的理解，提高學(xué)生探究問題、解決問題的能力。（二）實驗類型的創(chuàng)新——改驗證性實驗為探究性實驗學(xué)生實驗是培養(yǎng)學(xué)生能力的主陣地。教學(xué)中必須鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，勇于提出自己的見解，充分發(fā)揮每個學(xué)生創(chuàng)造性的潛在能力。每個問題的提出及整個教學(xué)過程，都必須是再現(xiàn)思維和創(chuàng)造思維的有機(jī)結(jié)合。傳統(tǒng)學(xué)生實驗多半是驗證性的實驗，在實驗過程中，學(xué)生多是被動地參與。本實驗充分利用一切手段，改驗證性實驗為探究性實驗，讓學(xué)生自己提出問題，進(jìn)行大膽的猜想、假設(shè)，然后為驗證自己的猜想和假設(shè)進(jìn)行實驗。學(xué)生自己找出實驗的原理，設(shè)計實驗方案，討論實驗方案并選擇實驗儀器。學(xué)生在整個實驗過程中經(jīng)歷探究過程，親自參與化學(xué)問題的提出、假設(shè)、實驗及問題的驗證解決等活動過程，既達(dá)到了開拓思維、交流合作的目的，又使學(xué)生的知識和能力在實驗中得到加強(qiáng)、訓(xùn)練，充分體現(xiàn)了科學(xué)探究的樂趣，領(lǐng)悟了科學(xué)的思想和精神，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。（三）實驗方案的創(chuàng)新——實驗方案由學(xué)生設(shè)計在研究氫氧化鈉溶液變質(zhì)問題時，如果直接給出實驗方案，讓學(xué)生直接完成實驗，然后得出結(jié)論，學(xué)生枯燥地觀察實驗現(xiàn)象，索然無味。所以創(chuàng)造性地將本實驗設(shè)計成探究實驗，在教師適時的思路引導(dǎo)中，讓學(xué)生分組討論，設(shè)計實驗，完成對氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)的探究，然后設(shè)疑：氫氧化鈉溶液是部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)呢？學(xué)生剛剛親自完成上一探究實驗，仍處在獲得成功的興奮中，思維異?；钴S，必然會熱情高漲地進(jìn)行探究，教師再不失時機(jī)地引導(dǎo)，學(xué)生自行設(shè)計、完成實驗。最后，解決實際問題：從環(huán)保、節(jié)約的角度考慮，對于這批久置的樣品，如何回收再利用？體現(xiàn)了化學(xué)解決實際問題的作用。雖然是同一個實驗，但加入了學(xué)生自己的思考與討論，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。通過這樣的創(chuàng)新實驗，突破了學(xué)生的思維定勢，不僅對知識的印象深刻，而且整個課堂充滿了活力，學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)新的動力得到了充分的發(fā)展和培養(yǎng)。七、實驗教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課【引入】我們知道，食物放久了會變質(zhì)，鋼鐵放久了會生銹。那么，它們都是與誰發(fā)生了反應(yīng)呢？【提出問題】現(xiàn)在實驗室有一批久置的氫氧化鈉溶液，瓶口和橡皮塞上出現(xiàn)了白色粉末，氫氧化鈉溶液也會變質(zhì)嗎？【提問】氫氧化鈉溶液變質(zhì)的原理是什么？是與空氣中的什么成分發(fā)生了反應(yīng)呢？【板書】變質(zhì)原理：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O【回答】它們都是與空氣中的某些成分發(fā)生了反應(yīng)?！净卮稹繒鶕?jù)前面食物變質(zhì)、鋼鐵生銹都是與空氣中的某些成分發(fā)生反應(yīng)，思考得出氫氧化鈉溶液變質(zhì)是與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)?！净卮稹慷趸紕?chuàng)設(shè)情景，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引入課題。

通過圖片展示，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。二、初步探究，是否變質(zhì)【任務(wù)1】探究：氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)【作出猜想】作出什么樣的猜想？【提問】提出具體的問題引導(dǎo)學(xué)生思考：探究氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)，實際是檢驗?zāi)姆N物質(zhì)的存在？補(bǔ)充：猜想①NaOH溶液已經(jīng)變質(zhì)，含有Na2CO3猜想②NaOH溶液沒有變質(zhì)，不含Na2CO3【設(shè)計方案】引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，設(shè)計實驗方案。思路上，為了避免盲目性，教師要做一些有意識的引導(dǎo)，給學(xué)生確定一個大致的方向：是否變質(zhì)→是否含有Na2CO3→驗證Na2CO3是否存在給出幾種藥品供選擇：鹽酸、石灰水、氯化鈣溶液、紫色石蕊溶液、酚酞溶液等【展示、評價方案】請學(xué)生代表展示自己小組的方案，并對學(xué)生的幾種方案進(jìn)行點(diǎn)評、分析，同時給出其他可行方案，對不可行的方案說明原因。最終得出：選擇的試劑滿足條件為：能和Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生明顯現(xiàn)象，但不能和NaOH產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象?！緦嶒炋骄俊空垖W(xué)生根據(jù)自己小組設(shè)計的實驗方案進(jìn)行實驗探究?！镜贸鼋Y(jié)論】自己小組的樣品（未/已）變質(zhì)【作出猜想】猜想①NaOH溶液已經(jīng)變質(zhì)猜想②NaOH溶液沒有變質(zhì)學(xué)生思考得出結(jié)論：檢驗變質(zhì)就是檢驗生成物Na2CO3是否存在也就是如果NaOH溶液已經(jīng)變質(zhì)，則含有Na2CO3如果NaOH溶液沒有變質(zhì)，則不含Na2CO3學(xué)生進(jìn)行小組討論，選擇藥品，設(shè)計實驗方案學(xué)生方案（1）：取少量久置的氫氧化鈉溶液，向其中滴入過量稀鹽酸，如果有氣泡產(chǎn)生，則氫氧化鈉已變質(zhì)。學(xué)生方案（2）：取少量久置氫氧化鈉溶液，向其中滴入氫氧化鈣溶液，如果有白色沉淀產(chǎn)生，則氫氧化鈉已變質(zhì)。學(xué)生方案（3）：取少量久置氫氧化鈉溶液，向其中滴入氯化鈣溶液，如果有白色沉淀產(chǎn)生，則氫氧化鈉已變質(zhì)。加酚酞不可行，因為碳酸鈉與氫氧化鈉溶液一樣呈堿性，都能使無色酚酞溶液變紅。學(xué)生對自己小組的樣品進(jìn)行實驗探究，并根據(jù)相應(yīng)的實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和總結(jié)能力。設(shè)計合理、可行、簡便的實驗方案，培養(yǎng)縝密的實驗和細(xì)致地觀察，為自己的假設(shè)和猜想提供佐證或者做出合理的解釋。培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力及實事求是的科學(xué)態(tài)度。要對探究全過程進(jìn)行考慮，了解物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化及影響。培養(yǎng)學(xué)生的動手能力以及合作探究能力。三、繼續(xù)探究，變質(zhì)程度【任務(wù)2】探究：氫氧化鈉溶液變質(zhì)程度

【提問】經(jīng)過剛才的探究，我們發(fā)現(xiàn)，有幾個小組的樣品是已變質(zhì)，那么是完全變質(zhì)，還是部分變質(zhì)呢？【提問】提出具體的問題引導(dǎo)學(xué)生思考：如果NaOH溶液完全變質(zhì)，成分是什么？如果NaOH溶液部分變質(zhì)，成分是什么？【繼續(xù)提問】探究氫氧化鈉溶液是部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)，實質(zhì)是探究哪種物質(zhì)的存在？【設(shè)計方案】引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，設(shè)計實驗方案。思路上，為了避免盲目性，教師要做一些有意識的引導(dǎo)，給學(xué)生確定一個大致的方向：部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)→檢驗是否還有NaOH→Na2CO3干擾檢驗→先除盡Na2CO3再檢驗NaOH給出幾種藥品供選擇：鹽酸、石灰水、氯化鈣溶液、紫色石蕊溶液、酚酞溶液等【展示、評價方案】請學(xué)生代表展示自己小組的方案，并對學(xué)生的幾種方案進(jìn)行點(diǎn)評、分析。展示方案可行性的微觀示意圖。【實驗探究】學(xué)生根據(jù)自己小組設(shè)計的實驗方案進(jìn)行實驗探究。【得出結(jié)論】自己小組的樣品是（完全/部分）變質(zhì)【實驗反思】滴加過量的CaCl2（或BaCl2）溶液是為了2.能否將CaCl2/BaCl2溶液換成Ca(OH)2/Ba(OH)2？【作出猜想】猜想①NaOH溶液完全變質(zhì)猜想②NaOH溶液部分變質(zhì)【回答】猜想①NaOH溶液完全變質(zhì)，成分為Na2CO3猜想②NaOH溶液部分變質(zhì)，成分為Na2CO3和NaOH學(xué)生通過觀察、思考得出結(jié)論：探究氫氧化鈉溶液是部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)，實質(zhì)是探究NaOH是否存在【回答】NaOH學(xué)生進(jìn)行小組討論，選擇藥品，設(shè)計實驗方案學(xué)生方案（1）：取少量久置的氫氧化鈉溶液，向其中滴入過量氯化鈣溶液，靜置，在上層清液中滴加無色酚酞，變紅則為部分變質(zhì)，不變紅則為完全變質(zhì)。學(xué)生方案（2）：取少量久置的氫氧化鈉溶液，向其中滴入過量氯化鋇溶液，靜置，在上層清液中滴加無色酚酞，變紅則為部分變質(zhì)，不變紅則為完全變質(zhì)。了解所涉及方案的原理和實質(zhì)。學(xué)生對自己小組的樣品進(jìn)行實驗探究，并根據(jù)相應(yīng)的實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論。學(xué)生通過對實驗過程的反思，理清思路，鞏固知識，得出答案：1.除盡Na2CO32.不能，會生成氫氧化鈉，干擾對氫氧化鈉的檢驗。培養(yǎng)學(xué)生對問題的剖析能力，能通過表面看問題的本質(zhì)。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和總結(jié)能力。設(shè)計合理、可行、簡便的實驗方案，培養(yǎng)縝密的實驗和細(xì)致地觀察，為自己的假設(shè)和猜想提供佐證或者做出合理的解釋。培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力及實事求是的科學(xué)態(tài)度。要對探究全過程進(jìn)行考慮，了解物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化及影響。通過多媒體，形象、直觀地感受的微觀變化培養(yǎng)學(xué)生的動手能力以及合作探究能力?？疾鞂W(xué)生對要對探究全過程進(jìn)行考慮，了解離子間的轉(zhuǎn)化及影響。四、提升思維，解決問題【思維提升】如何設(shè)計一個實驗直接驗證樣品是沒有變質(zhì)、部分變質(zhì)還是完全變質(zhì)？【解決問題】從環(huán)保、節(jié)約的角度考慮，對于這批久置的樣品，如何回收再利用？（提示：根據(jù)它們的成分分析）【課后思考】部分變質(zhì)的氫氧化鈉溶液，如何除去雜質(zhì)，變成純凈的氫氧化鈉溶液？學(xué)生在引導(dǎo)下，得出答案?！净卮稹咳∩倭咳芤河谠嚬苤校渭舆^量的CaCl2/BaCl2溶液靜置，再向上層清液中滴加無色酚酞溶液，現(xiàn)象為：沒有變質(zhì)：無沉淀，變紅部分變質(zhì)：白色沉淀，變紅完全變質(zhì)：白色沉淀，不變紅①沒有變質(zhì)，成分為NaOH，直接按NaOH溶液回收②完全變質(zhì)，成分為Na2CO3，按Na2CO3溶液回收③部分變質(zhì)，成分為NaOH、Na2CO3，除去雜質(zhì)再回收課后進(jìn)行查閱資料等，解決問題統(tǒng)攬全局，再次復(fù)習(xí)檢驗方法。將實驗探究與實際問題結(jié)合起來，提高學(xué)生利用化學(xué)知識解決實際問題的能力。將課堂上的問題延伸至課下，進(jìn)一步鞏固學(xué)生的知識。五、實驗總結(jié)，完成報告【實驗小結(jié)】一、變質(zhì)原理2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O二、變質(zhì)檢驗酸稀鹽酸、稀硫酸堿Ca(OH)2溶液、Ba(OH)2溶液鹽BaCl2溶液、CaCl2溶液三、是否完全變質(zhì)取少量溶液，加入過量的CaCl2/BaCl2溶液靜置，向上層清液中滴加無色酚酞變紅則為部分變質(zhì)，不變紅則為完全變質(zhì)【實驗報告】請學(xué)生完成實驗報告【獎勵環(huán)節(jié)】歌曲點(diǎn)播——?dú)溲趸c變質(zhì)學(xué)生通過對本節(jié)知識及探究過程的回憶，總結(jié)出本節(jié)課的知識重點(diǎn)。根據(jù)探究情況，完成實驗報告輕松一下，聆聽歌曲通過引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)，使學(xué)生再次復(fù)習(xí)本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容通過歌曲，活躍氣氛，掌握知識，增加興趣八、板書設(shè)計

氫氧化鈉溶液變質(zhì)的探究實驗一、變質(zhì)原理2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O二、是否變質(zhì)

酸堿鹽三、是否完全變質(zhì)取少量溶液，加入過量的CaCl2/BaCl2溶液靜置，向上層清液中滴加無色酚酞九、實驗報告設(shè)計氫氧化鈉溶液變質(zhì)的探究實驗（實驗報告）班級小組姓名實驗時間實驗地點(diǎn)教師實驗?zāi)康膶嶒炂鞑奶骄績?nèi)容實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論及化學(xué)方程式探究一：驗證是否變質(zhì)取少量的樣品于試管中，滴加溶液。有產(chǎn)生。樣品（變質(zhì)/沒變質(zhì)），化學(xué)方程式：探究二：驗證變質(zhì)程度取少量樣品于試管中，滴加過量的溶液，再向上層清液滴加溶液。有產(chǎn)生；溶液變色。樣品（部分/完全）變質(zhì)，化學(xué)方程式：解決問題①沒有變質(zhì)，成分為，回收方法②完全變質(zhì)，成分為，回收方法③部分變質(zhì)，成分為，回收方法我的收獲十、教學(xué)反思本節(jié)課是一節(jié)復(fù)習(xí)型的實驗探究課，突出特點(diǎn)是體現(xiàn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作探究、生生互動、師生互動的過程。1、注重從學(xué)生的已有的知識和經(jīng)驗出發(fā)，努力創(chuàng)設(shè)生動活潑的問題情景。提出問題：提出問題：食物變質(zhì)、鋼鐵生銹都是與空氣中的某些成分發(fā)生反應(yīng)，實驗室有一批久置的氫氧化鈉溶液，瓶口和橡皮塞上出現(xiàn)了白色粉末，它們也會變質(zhì)嗎？通過這樣的導(dǎo)入，一下子將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)起來，讓學(xué)生感受到化學(xué)與生活密不可分。2、注重小組討論以及合作探究，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)和科學(xué)探究能力。如：探究氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)以及變質(zhì)程度這兩個核心