探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应

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　　摘 要：化学是一门以实验为基础的学科，设计生活化、趣味化的创新实验，可以激发学生学习化学的兴趣，培养学生的化学学科素养。
　　关键词：创新实验 生活化 趣味化 学习兴趣
　　一、实验教学目标
　　1.教学目标背景分析
　　（1）课标要求：认识碱的性质。碱的性质是初中化学重要的知识点，也是核心考点。
　　（2）教材分析：二氧化碳与氢氧化钠反应没有明显的现象，教材中（人教版九年级化学下册）只是用类比的方法简单绍，缺乏说服力;而学生只有眼见为实，才能真正理解这一性质。设计一个让人印象深刻的实验，是设计本节课的出发点和落脚点。
　　（3）学情分析：（1）知识储备：学生已经学过二氧化碳能溶于水且能和水反应;在物理中也学过压强知识。（2）能力储备：学生已初步了解科学探究的一般过程，具备了一定的实验操作能力。（3）学生心理特征：对化学实验兴趣浓厚，思维活跃，求知欲、探究欲强。
　　2.实验教学目标
　　（1）知识与技能
　　知道二氧化碳能与氢氧化钠反应。
　　（2）过程与方法
　　体会科学探究过程，学会设计实验、验证猜想。
　　学会用转化方法解决问题。
　　（3）情感态度与价值观
　　激发求知欲和探究欲望，发展学习化学的兴趣。
　　初步养成勤于思考、敢于质疑、乐于实践、善于合作、勇于创新的科学品质。
　　3.教学重难点
　　重点：设计实验验证猜想。
　　难点：实验中变量控制和对照实验的设计。
　　二、实验教学方法
　　情境式教学法、实验探究法、实验演示法、启发诱导等方法。
　　三、实验教学内容
　　借助生活中的物品对实验进行生活化和趣味化处理，拉近了学生与化学的距离，激发了学生求知欲。借助气球、塑料瓶把无形变有形，把抽象变具体，通过转化的方法来解决问题。
　　由小球不吹自大的实验，激发兴趣引入课题。接着引导学生用两个输液瓶设计对比试验验证二氧化碳能否和氢氧化钠反应。最后引导学生分析缺点，对实验进行改进创新。两种方法，现象不同，原理相同，使学生思维得以发散，更有利于抽象知识的理解。
　　1.演示实验
　　实验用品：锥形瓶、玻璃导管、注射器、小气球、稀盐酸、氢氧化钠溶液、澄清石灰水。
　　原理：1、向充满二氧化碳的集气瓶中注入氢氧化钠溶液，由于二氧化碳溶于水且能和氢氧化钠反应使瓶内压强减小，小球胀大。2、用注射器向瓶中注入稀盐酸，由于碳酸钠与盐酸反应瓶中产生大量气体，压强变大，气球变瘪。3、由于碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，用装有澄清石灰水的注射器从瓶中抽取气体，溶液变浑浊。
　　2.探究实验
　　学生用两个输液瓶设计对比试验验CO2能否和NaOH反应。
　　3.创新实验
　　创新要点：将氢氧化钠固体放在输液器的滴壶中，滴壶上打几个小孔，然后套在橡皮塞上，并将注射器针头插入在橡皮塞中并用肝素帽封口。操作步骤：1、打开瓶盖，向集满二氧化碳的软塑料瓶倒入约100ml的水，迅速盖上特制的橡皮塞（瓶塞下滴壶中装有氢氧化钠固体），振荡，软塑料瓶略微变瘪。2、塑料瓶倒转后振荡，使氢氧化钠固体溶于水，并与瓶中的二氧化碳充分作用，塑料瓶严重变瘪。3、注入稀盐酸，有大量气泡，瓶子重新鼓起。
　　四、实验教学过程
　　激趣导入——合作探究——拓展延伸——实验揭秘——总结提升。
　　1.激趣导入
　　演示“气球不吹自大”的实验，创设情境，引导学生思考：什么样的魔力使小球不出吹自大？学生在神奇的化学实验中感受到化学的魅力，激发学生的求知欲和探究欲望。
　　2.合作探究
　　（1）猜一猜：小球不吹自大的原因是什么？有的学生说是因为氢氧化钠与二氧化碳反应导致内部压强变小，使小球不吹自大。也有学生提出质疑可能是二氧化碳溶于水，使小球不吹自大。氢氧化钠能与二氧化碳发生化学反应吗？
　　（2）想一想：引导学生利用老师提供的实验器材及药品设计实验验证猜想。
　　（3）做一做：学生在原有认知和演示实验原理的启发下，设计了对比实验。观察现象：一个瓶子略微变瘪，另一个严重变瘪。得出结论：二氧化碳能和氢氧化钠发生化学反应。
　　（4）改一改：怎样在一个瓶中做对比试验呢？引导学生思考。教师展示一个创新小实验：将氢氧化钠固体放输液器滴壶中，滴壶上打几个孔，然后套在橡皮塞上，振荡。操作简便，对比效果好，具有很强的视觉冲击力。
　　3.拓展延伸：证明反应物减少，可以证明反应是否发生。从生成物的角度如何证明反应是否发生呢？学生通过向瓶子中加盐酸，看到有气泡，瓶子鼓起。从生成物角度再次强化了对二氧化碳能和氢氧化钠反应的认识。
　　4.实验揭秘：引导学生思考小球不吹自大的原因。接着用注射器向瓶内注入盐酸，再从瓶中抽取气体，观察现象。最终揭开了小球不吹自大的奥秘。（从化学实验中提炼出化学问题，通过探究得出结论，并将所学化学知识解释实验现象，体现了化学源于生活，用于生活理念。）
　　5.总结提升：1、对于无明显现象的反应，可以化无形为有形，化抽象为具体，通过转化的方法解决问题。2、证明一个反应能否发生，从检验反应物是否减少或检验生成物是否存在两个角度证明反应是否发生。
　　五、实验反思
　　1.通过设计对比实验，培养了学生严谨的思维。
　　2.在交给学生知识的同时，教会学生用转化的方法解决问题，真正做到授之以渔。
　　3.通过实验探究，提升了学生学科素养。
　　新课標教学理念倡导：“让每一个学生在轻松愉快的心情下去认识多姿多彩的化学世界。”精心设计有温度、有色彩、鲜活的化学实验，才能让学生真正走进化学，体验化学，热爱化学，运用化学。
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