基于翻轉理念的“二氧化碳與氫氧化鈉反應的實驗探究”教學設計

張靜

一、教學背景分析

1.教材分析

有關NaOH與CO2反應的相關知識是九年級學生學習的重點和難點。是學生學習了酸、堿、鹽的性質后，對三種物質性質的綜合考查和應用，涉及鹽酸、NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3、CaCl2、BaCl2等多種物質的性質及相互轉化關系以及證明無現象化學反應的設計思路。

2.學情分析

九年級的學生通過新授課的學習已經具備了基本的實驗操作技能，掌握了酸堿鹽的基本性質。只是在借助酸堿鹽的性質解決實際問題時還存在一定的欠缺，面對綜合類探究問題時無法全面考慮;在具體實驗方案的設計、評價以及試劑的選擇上還存在迷惘現象。

二、教學目標

（1）通過實驗設計及實驗分析，鞏固酸堿鹽的化學性質，培養學生分析、思考和實驗設計能力。（2）通過“怎樣證明NaOH與CO2發生化學反應”的方法探討，讓學生形成證明化學反應發生的一般思路。（3）通過親身參與科學探究活動，培養學生嚴謹的科學態度和方法。

三、教學過程

1.魔術激趣，導入新課

紫甘藍汁變色實驗：向紫甘藍汁中加入NaOH溶液，再加入干冰。

設計意圖：通過生活中常見食物紫甘藍變色的神奇現象，激發學生學習興趣，為后續實驗探究打好基礎。

2.揭秘變色，學習新知

教師引導學生揭秘第一次變色原理，即紫甘藍汁遇NaOH顯黃色。紫甘藍汁第二次變色則需要通過設計實驗的方法來驗證。

設計意圖：將紫甘藍汁的兩次變色原理作為本課程的任務主線，依次研究溶液兩次變色的原因，條理更加清晰。第二次變色涉及NaOH與CO2的反應，是本課要討論的重難點內容，需要在后續實驗探究過程中討論。

3.確定問題，設計實驗

【過渡】為什么加入CO2之后就會變色呢？加入CO2之后溶液中可能發生哪些反應？

生猜想一：可能是CO2與水反應生成H2CO3使紫甘藍汁變色。

生猜想二：可能是CO2與NaOH反應生成Na2CO3使紫甘藍汁變色。

實驗驗證：分別向紫甘藍汁及NaOH溶液中吹氣，發現紫甘藍汁不變黃，證明猜想一不成立。CO2氣體吹入NaOH溶液無明顯現象，需要設計實驗證明二者發生了反應。

設計意圖：通過加入CO2后溶液中可能出現哪些反應的問題提示，幫助學生聯想到CO2可能與水或NaOH反應，從而提出猜想。理論學習中學生經常會忘記NaOH與CO2反應無明顯現象的問題，故專門設計了吹氣實驗，幫助學生“眼見為實”，增強體驗感。

【過渡】既然無明顯現象，我們如何證明NaOH與CO2的確發生了反應呢？在堿的化學性質中，我們已經了解到，可溶堿能與非金屬氧化物反應生成鹽和水。寫出NaOH與CO2反應的方程式。

設計意圖：復習堿與非金屬氧化物反應的化學性質，為講解無現象化學反應的驗證思路做好鋪墊。

學生思考，得出可以從證明新物質生成和證明反應物減少的角度來證明反應發生。本實驗可以考慮證明Na2CO3的生成或證明CO2的減少。

設計意圖：幫助學生形成無現象化學反應驗證的一般思路，促進學生深度思考。

【探究實驗】請同學們利用現有的儀器和藥品，依據兩種思路，設計出盡可能多的實驗方案;再分工合作，完成實驗，記錄實驗現象，分享自己的方案及結論。

設計意圖：提供多種實驗藥品，為學生設計實驗方案提供盡可能多的支持。培養學生的發散性思維。展示實驗結果時會出現四種實驗方案，即分別使用稀鹽酸、Ca（OH）2、BaCl2來檢驗Na2CO3;向盛有CO2的塑料瓶中加入NaOH后震蕩。此時再對物質檢驗的方法進行歸納。說明可利用物質的化學性質進行檢驗。

【過渡】塑料瓶中加入NaOH溶液后變癟真的能夠說明NaOH與CO2反應了嗎？

學生思考發現NaOH溶液中還含有水，要排除水的干擾，需再做一組對比實驗。

設計意圖：促進學生深度思考，從已設計出的方案中尋找漏洞，不斷總結歸納，找到最優方案。

4.知識拓展，歸納小結

【視野拓展】紫甘藍汁的變色規律比酚酞溶液更加豐富，在強堿性條件下顯現黃色，在堿性稍弱的條件下顯現綠色。加入干冰后，強堿NaOH被消耗，產生了堿性稍弱的Na2CO3才出現了溶液由黃變綠的現象。

設計意圖：回歸課程開始時的任務，揭秘紫甘藍汁變為綠色的根本原因。保證思維的完整性。

【歸納小結】像今天這樣無明顯現象的化學反應，我們都可以依據兩種思路來驗證反應發生：分別是驗證有新物質生成和有反應物減少。

四、教學反思

本節課從設計到課堂教學，整個授課全程以學生為主體，課前魔術激趣，引導學生揭秘兩次變色原理，第二次變色涉及NaOH與CO2的反應，通過實驗探究得出驗證無現象化學反應的一般思路。