探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應

王艷芳

摘 要：化學是一門以實驗為基礎的學科，設計生活化、趣味化的創新實驗，可以激發學生學習化學的興趣，培養學生的化學學科素養。

關鍵詞：創新實驗 生活化 趣味化 學習興趣

一、實驗教學目標

1.教學目標背景分析

（1）課標要求：認識堿的性質。堿的性質是初中化學重要的知識點，也是核心考點。

（2）教材分析：二氧化碳與氫氧化鈉反應沒有明顯的現象，教材中（人教版九年級化學下冊）只是用類比的方法簡單紹，缺乏說服力;而學生只有眼見為實，才能真正理解這一性質。設計一個讓人印象深刻的實驗，是設計本節課的出發點和落腳點。

（3）學情分析：（1）知識儲備：學生已經學過二氧化碳能溶于水且能和水反應;在物理中也學過壓強知識。（2）能力儲備：學生已初步了解科學探究的一般過程，具備了一定的實驗操作能力。（3）學生心理特征：對化學實驗興趣濃厚，思維活躍，求知欲、探究欲強。

2.實驗教學目標

（1）知識與技能

知道二氧化碳能與氫氧化鈉反應。

（2）過程與方法

體會科學探究過程，學會設計實驗、驗證猜想。

學會用轉化方法解決問題。

（3）情感態度與價值觀

激發求知欲和探究欲望，發展學習化學的興趣。

初步養成勤于思考、敢于質疑、樂于實踐、善于合作、勇于創新的科學品質。

3.教學重難點

重點：設計實驗驗證猜想。

難點：實驗中變量控制和對照實驗的設計。

二、實驗教學方法

情境式教學法、實驗探究法、實驗演示法、啟發誘導等方法。

三、實驗教學內容

借助生活中的物品對實驗進行生活化和趣味化處理，拉近了學生與化學的距離，激發了學生求知欲。借助氣球、塑料瓶把無形變有形，把抽象變具體，通過轉化的方法來解決問題。

由小球不吹自大的實驗，激發興趣引入課題。接著引導學生用兩個輸液瓶設計對比試驗驗證二氧化碳能否和氫氧化鈉反應。最后引導學生分析缺點，對實驗進行改進創新。兩種方法，現象不同，原理相同，使學生思維得以發散，更有利于抽象知識的理解。

1.演示實驗

實驗用品：錐形瓶、玻璃導管、注射器、小氣球、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水。

原理：1、向充滿二氧化碳的集氣瓶中注入氫氧化鈉溶液，由于二氧化碳溶于水且能和氫氧化鈉反應使瓶內壓強減小，小球脹大。2、用注射器向瓶中注入稀鹽酸，由于碳酸鈉與鹽酸反應瓶中產生大量氣體，壓強變大，氣球變癟。3、由于碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳，用裝有澄清石灰水的注射器從瓶中抽取氣體，溶液變渾濁。

2.探究實驗

學生用兩個輸液瓶設計對比試驗驗CO2能否和NaOH反應。

3.創新實驗

創新要點：將氫氧化鈉固體放在輸液器的滴壺中，滴壺上打幾個小孔，然后套在橡皮塞上，并將注射器針頭插入在橡皮塞中并用肝素帽封口。操作步驟：1、打開瓶蓋，向集滿二氧化碳的軟塑料瓶倒入約100ml的水，迅速蓋上特制的橡皮塞（瓶塞下滴壺中裝有氫氧化鈉固體），振蕩，軟塑料瓶略微變癟。2、塑料瓶倒轉后振蕩，使氫氧化鈉固體溶于水，并與瓶中的二氧化碳充分作用，塑料瓶嚴重變癟。3、注入稀鹽酸，有大量氣泡，瓶子重新鼓起。

四、實驗教學過程

激趣導入——合作探究——拓展延伸——實驗揭秘——總結提升。

1.激趣導入

演示“氣球不吹自大”的實驗，創設情境，引導學生思考：什么樣的魔力使小球不出吹自大？學生在神奇的化學實驗中感受到化學的魅力，激發學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？有的學生說是因為氫氧化鈉與二氧化碳反應導致內部壓強變小，使小球不吹自大。也有學生提出質疑可能是二氧化碳溶于水，使小球不吹自大。氫氧化鈉能與二氧化碳發生化學反應嗎？

（2）想一想：引導學生利用老師提供的實驗器材及藥品設計實驗驗證猜想。

（3）做一做：學生在原有認知和演示實驗原理的啟發下，設計了對比實驗。觀察現象：一個瓶子略微變癟，另一個嚴重變癟。得出結論：二氧化碳能和氫氧化鈉發生化學反應。

（4）改一改：怎樣在一個瓶中做對比試驗呢？引導學生思考。教師展示一個創新小實驗：將氫氧化鈉固體放輸液器滴壺中，滴壺上打幾個孔，然后套在橡皮塞上，振蕩。操作簡便，對比效果好，具有很強的視覺沖擊力。

3.拓展延伸：證明反應物減少，可以證明反應是否發生。從生成物的角度如何證明反應是否發生呢？學生通過向瓶子中加鹽酸，看到有氣泡，瓶子鼓起。從生成物角度再次強化了對二氧化碳能和氫氧化鈉反應的認識。

4.實驗揭秘：引導學生思考小球不吹自大的原因。接著用注射器向瓶內注入鹽酸，再從瓶中抽取氣體，觀察現象。最終揭開了小球不吹自大的奧秘。（從化學實驗中提煉出化學問題，通過探究得出結論，并將所學化學知識解釋實驗現象，體現了化學源于生活，用于生活理念。）

5.總結提升：1、對于無明顯現象的反應，可以化無形為有形，化抽象為具體，通過轉化的方法解決問題。2、證明一個反應能否發生，從檢驗反應物是否減少或檢驗生成物是否存在兩個角度證明反應是否發生。

五、實驗反思

1.通過設計對比實驗，培養了學生嚴謹的思維。

2.在交給學生知識的同時，教會學生用轉化的方法解決問題，真正做到授之以漁。

3.通過實驗探究，提升了學生學科素養。

新課標教學理念倡導：“讓每一個學生在輕松愉快的心情下去認識多姿多彩的化學世界。”精心設計有溫度、有色彩、鮮活的化學實驗，才能讓學生真正走進化學，體驗化學，熱愛化學，運用化學。