《探究實(shí)驗(yàn)變形記-探究NaOH和CO2反應(yīng)》說(shuō)課稿

1、探究實(shí)驗(yàn)變形記探究NaOH和C02反應(yīng)廣州市天河區(qū)匯景實(shí)驗(yàn)學(xué)校鄭淑如廣州市天河區(qū)匯景實(shí)驗(yàn)學(xué)校鄭淑如使用教材:人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第十單元課題1二、實(shí)驗(yàn)器材 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)：塑料瓶及燃燒匙；具支試管、U型管、注射器。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：自制教具一一注射器以及醫(yī)用三通三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)/改進(jìn)要點(diǎn)：（一）學(xué)習(xí)方式創(chuàng)新：通過(guò)開展實(shí)驗(yàn)裝置變形記，變傳統(tǒng)教學(xué)為探究 實(shí)驗(yàn) 以學(xué)生為主體，讓學(xué)生主動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，將教材抽象的 難點(diǎn)知識(shí)實(shí)驗(yàn)化、具體化，更有效的幫助學(xué)生掌握“氫氧化鈉和二氧 化碳反應(yīng)”的學(xué)科知識(shí)，同時(shí)也提升了化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)，培養(yǎng)學(xué) 生嚴(yán)謹(jǐn)求是的科學(xué)精神。（二）實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)新：利用簡(jiǎn)單的配件（4個(gè)注射器及

2、3個(gè)三通）組 裝實(shí)驗(yàn)裝置，有效將兩種探究反應(yīng)發(fā)生的思路方法結(jié)合在一起；裝置 將實(shí)驗(yàn)一體化、微型化、定量化，同時(shí)還可以更換其中藥品用于其他 物質(zhì)性質(zhì)的探究，用途廣泛。（三）育人為本：化學(xué)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程與育人價(jià)值的體現(xiàn)密不可 分，教學(xué)中除了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科知識(shí)與技能外，提升學(xué)生的人文素養(yǎng)、 環(huán)保意識(shí)、社會(huì)責(zé)任感科學(xué)精神等也是化學(xué)教師的責(zé)任。本節(jié)課以城市報(bào)道創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)學(xué)生思考硫酸廠如何除去污染物二氧化硫？ 以學(xué)生更為熟悉的C02為探究主體，通過(guò)系列實(shí)驗(yàn)探究，物質(zhì)性質(zhì) 三重表征學(xué)習(xí)，掌握氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)的本質(zhì)，知識(shí)遷移到堿 和某些非金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)的規(guī)律，最后提出有效解決方法。將化 學(xué)知識(shí)

3、應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用到日常生活里，讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)在生 產(chǎn)、生活中正面價(jià)值。在不斷優(yōu)化改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，讓學(xué)生體會(huì)化 學(xué)實(shí)驗(yàn)追求“更嚴(yán)謹(jǐn)、更節(jié)約、更環(huán)?！保瑸閷W(xué)生的終身教育奠基。（四）簡(jiǎn)化微觀探析：數(shù)字傳感器可以直觀科學(xué)的展示反應(yīng)的本質(zhì)， 但是成本比較高，不是全部學(xué)校都有普及，但酸度計(jì)成本低，生活化， 也可以動(dòng)態(tài)測(cè)定不同反應(yīng)階段的溫度和酸堿性，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。四、實(shí)驗(yàn)原理/實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：探究反應(yīng)發(fā)生的一般思路是測(cè)定反應(yīng)物的減少，將其可視化； 檢驗(yàn)新物質(zhì)生成；以氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)為例，根據(jù)這一思路 結(jié)合前面所學(xué)“測(cè)定空氣中氧氣含量”及“二氧化碳溶于水”的礦泉 水瓶實(shí)驗(yàn)，布置學(xué)生完成預(yù)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)

4、實(shí)驗(yàn)證明氫氧化鈉與二氧 化碳能反應(yīng)。課堂上展示“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”成果，評(píng)價(jià)并歸納出裝置的不足，引導(dǎo) 學(xué)生進(jìn)一步“優(yōu)化實(shí)驗(yàn)”，完成了實(shí)驗(yàn)裝置的一體化和微量化。通過(guò) 教師演示“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了裝置的定量化，使實(shí)驗(yàn)更加嚴(yán)謹(jǐn)、 簡(jiǎn)單、環(huán)保。此外，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)不僅可以測(cè)定二氧化碳的減少，還可以 檢驗(yàn)碳酸鈉的生成，將兩種證明反應(yīng)發(fā)生的思路有效結(jié)合。結(jié)合酸度 計(jì)的使用，從微觀角度學(xué)習(xí)氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的本質(zhì)，進(jìn)而歸 納出堿與非金屬氧化物反應(yīng)的規(guī)律。學(xué)生在不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，有效學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)，體驗(yàn)學(xué)科探 究的科學(xué)方法，提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)；落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素 養(yǎng)的培養(yǎng)。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)

5、目標(biāo)：了解NaOH的化學(xué)性質(zhì)，知道NaOH可以和C02發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；會(huì)書寫相關(guān)的化學(xué)方程式，認(rèn)識(shí)可溶性堿與某些非金屬氧化物反應(yīng) 的規(guī)律。（二）技能目標(biāo)知道如何設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，探究驗(yàn)證NaOH和CO2反應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生的 觀察、思考、歸納、推理等能力。（三）素養(yǎng)目標(biāo)拓展學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神；通過(guò)環(huán)境污染問(wèn)題提升學(xué) 生環(huán)保意識(shí)。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是我們的學(xué)科追求，挖掘?qū)W科內(nèi)容 的育人價(jià)值，將其融入每一節(jié)化學(xué)課堂也是我們化學(xué)教師的責(zé)任。本 節(jié)課以實(shí)驗(yàn)探究為主要學(xué)習(xí)方法，從城市報(bào)道硫酸廠超標(biāo)排放， 提出問(wèn)題：硫酸廠可以怎么除SO2 ?我們要從這節(jié)課講起。由此， 帶著疑問(wèn)開

6、始了本節(jié)課。課堂上以“如何證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)”為主線， 設(shè)置三個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)一一“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”、“優(yōu)化實(shí)驗(yàn)”、“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”，環(huán)環(huán)相扣，層層遞進(jìn)，帶領(lǐng)學(xué)生完成了實(shí)驗(yàn)裝置的變形記，用宏觀現(xiàn) 象驗(yàn)證了反應(yīng)的發(fā)生；借助酸度計(jì)動(dòng)態(tài)測(cè)定溶液中的pH值，從微觀 角度學(xué)習(xí)反應(yīng)的本質(zhì)，并書寫相關(guān)化學(xué)方程式。觀察化學(xué)方程式的相 似之處，歸納出堿與部分非金屬氧化物的反應(yīng)規(guī)律。從而解決課堂最 初的問(wèn)題：硫酸廠可以怎么除去S02?學(xué)生通過(guò)本節(jié)課不僅學(xué)習(xí)了相關(guān)的學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)了科學(xué)探究能力以及實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，還體會(huì)到化學(xué) 源于生活又應(yīng)用于生活，感受到化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的正面價(jià)值。七、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程（一）創(chuàng)設(shè)情境一一城市報(bào)道

7、由硫酸廠排放SO2超標(biāo)，學(xué)生呼吸不暢，提問(wèn)問(wèn)題：如何除去硫酸廠中的SO2？同學(xué)們可以從今天的學(xué)習(xí)中找到答案。（二）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)前面的學(xué)習(xí)和預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生已經(jīng)設(shè)計(jì)了若干簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明NaOH和CO2能發(fā)生反應(yīng)；進(jìn)入到變形記的第一階段設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。我請(qǐng)各組學(xué)生展示他們的實(shí)驗(yàn)：氣球脹大了，瓶子變癟了，注射 器往里推進(jìn)了，雞蛋順利的滑入集氣瓶中實(shí)驗(yàn)成功了。那以上實(shí) 驗(yàn)?zāi)艹晒ψC明“氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)嗎？”這時(shí)候?qū)W生回憶起二氧化碳溶于水的塑料瓶實(shí)驗(yàn)，提出了質(zhì) 疑：如何證明上述的現(xiàn)象不是因?yàn)槿苡谒?？?jīng)過(guò)思考，有學(xué)生提出：可以將NaOH溶液換成等量的水，重復(fù) 實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。我充分肯定了他們的想法，同時(shí)也進(jìn)

8、一步發(fā)問(wèn)：“可 以將重復(fù)的實(shí)驗(yàn)合二為一嗎？你們的實(shí)驗(yàn)裝置還可以怎么改進(jìn)呢？” 由此，同學(xué)們開始進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)變形記的第二階段一一優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。（三）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)我繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考討論，自己小組實(shí)驗(yàn)裝置存在的問(wèn)題，梳理 歸納為：需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，操作不夠簡(jiǎn)便；需要打開塞子才能加液，氣體可能會(huì)泄露，造成誤差；需要課前制備大量C02；需要藥品用量比較大；并討論給出對(duì)應(yīng)的解決方案：將對(duì)照實(shí)驗(yàn)一體化；密閉裝置 直接加液；改用小容量?jī)x器，現(xiàn)制現(xiàn)用CO2。簡(jiǎn)而言之，優(yōu)化實(shí) 驗(yàn)，使其更嚴(yán)謹(jǐn)，更簡(jiǎn)單，更環(huán)保。學(xué)生以小組為單位，根據(jù)提供的儀器對(duì)小組的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。我 在小組間來(lái)回穿梭，適時(shí)提出引導(dǎo)和建議，同時(shí)也見證他們的

9、成功。 展示兩組學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。優(yōu)化后實(shí)驗(yàn)獲得其他同學(xué)們的一致肯定。他們都實(shí)現(xiàn)了將裝置一 體化，排除干擾，對(duì)比明顯；改用注射器和塑料瓶，節(jié)約環(huán)保，將裝 置微量化。但還是需要實(shí)驗(yàn)前收集好CO2。我告訴同學(xué)們：“老師也 有一套簡(jiǎn)易裝置，可以不用提前收集CO2，而且可以從反應(yīng)物減少和 新物質(zhì)生成兩個(gè)方面同時(shí)證明NaOH和CO2反應(yīng)”。學(xué)生們都非常好 奇，由此進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)變形記的第三階段一一創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。四、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn) 簡(jiǎn)易裝置主要由若干個(gè)三通連接若干注射器而成，裝置如圖所示:圖1創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置圖裝置中A.B.C.部分主要利用C02減少，引起壓強(qiáng)差，將其可視 化來(lái)證明NaOH和CO2的反應(yīng)；而AD裝置則可通

10、過(guò)檢驗(yàn)生成物Na2CO 3的存在證明NaOH和CO2發(fā)生了反應(yīng)。開始實(shí)驗(yàn)。這個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)將兩種證明反應(yīng)發(fā)生的方法有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了裝置 的一體化，簡(jiǎn)化了操作；同時(shí)用注射器，取少量的藥品，可以直接測(cè) 定反應(yīng)物和生成物的體積，將實(shí)驗(yàn)微型化，定量化，節(jié)約又嚴(yán)謹(jǐn)。這 套裝置還可以更換其中的藥品進(jìn)行其他物質(zhì)性質(zhì)的探究，用途廣泛。（五）微觀探析經(jīng)過(guò)上述實(shí)驗(yàn)裝置的層層變形，學(xué)生們都知道了 NaOH和CO2能 反應(yīng)。那反應(yīng)的本質(zhì)是什么呢？向?qū)W生介紹酸度計(jì)，用它來(lái)測(cè)定反應(yīng) 前后的pH,由此打開NaOH和CO2反應(yīng)的微觀世界：氫氧根離子和C O2反應(yīng)生成碳酸根離子和水。接著，我請(qǐng)同學(xué)書寫化學(xué)方程式，歸 納堿和CO2的反應(yīng)規(guī)律。CO2與SO2都是非金屬氧化物，也可以發(fā)生 和C02相似的化學(xué)反應(yīng)：與堿反應(yīng)生成鹽和水?；氐秸n堂剛開始的問(wèn) 題：硫酸廠可以如何除去SO2?學(xué)生不難得出，可以與堿溶液，比如 氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水等反應(yīng)，結(jié)束了本節(jié)課的教學(xué)。八、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)縱觀整個(gè)教學(xué)過(guò)程，通過(guò)一系列探究實(shí)驗(yàn)的展開，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí) 氫氧化鈉和二氧化碳反