NaOH与CO2反应探究
（教学设计）
教学目标：
知识与技能：掌握二氧化碳与氢氧化钠溶液发生化学反应的实质，学会如何用实验的方法验证二者发生了反应及验证反应后的产物，培养学生的科学探究能力及应用化学知识独立解决实际问题的能力。
过程与方法：通过研究化学实验探究题，掌握化学实验探究题的解题方法和解题思路。
情感态度和价值观：1、通过化学实验探究题，培养学生主动探索、勇于创新的精神及严谨认真、实事求是的科学态度。
2、通过对实验过程中的不足分析，培养学生科学素养和探究能力。
教学重点 用实验探究法来研究二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。
教学难点 探究实验的设计
教学流程：
教学过程
1.课堂教学活动：
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
情
景
设
计
导
入
新
课
[创设实验情景]：将盖有玻璃片的集气瓶倒提起来。
【回顾旧知】对装有澄清石灰水和氢氧化钠溶液的试管吹气。
回顾旧知识
两名同学演示：对装有澄清石灰水和氢氧化钠溶液的试管吹气，观察。
描述现象解释原因（写氢氧化钙与二氧化碳反应方程式）
使学生感知新的实验情景，渗透对比实验意识。
[教学策略] 设置问题情境，从而引入本节。
[问题] 1. 二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，可二氧化碳与氢氧化钠溶液无明显现象，二者是否发生了化学反应？请谈谈你的看法？
教师活动
说生成物，提示自己至少已经掌握了化学方程式。
小组讨论，完成学案；探讨、商量每一个人的方案，达成一致意见，形成本组的设计方案，小组代表表述方案。有不同意见的，可交流，提问。
体会同一问题可从多角度解决
展开和深入环节
用实物投影展示本组的理论设计方案，通过实验检验其可行性，在全班进行交流，提出改进意见，使几个人的智慧成为所有人的共同财富。在共同的交流和讨论中，使每一个人都明白CO2和NaOH发生了反应。
展示第一可能方案：
解释：NaOH是碱溶液，滴入无色酚酞能使其变为红色，Na2CO3是盐溶液。向滴有无色酚酞的NaOH溶液中通入CO2的和红色应褪去。
具体问题具体分析
体验成功的喜悦和表达交流的快乐。
设计
实验
方案
[提问]红色并没有褪去，可能是什么原因呢？
[提示]实验桌上准备了Na2CO3溶液，能否给大家验证一下？
[小结]他们从指示剂的变色来考虑设计方案，很值得表扬，但通过实验我们知道其实行不通，因为Na2CO3溶液也显碱性。Na2CO3属于什么？盐，但它显碱性，所以俗称纯碱。
[数据说明]氢氧化钠与二氧化碳反应了，溶液的PH值肯定要变小，数据是最有说服力的。
[过渡]瞧！他们的错误成了大家的财富，哪一组还来展示你们的方案。
通过检验生成物 Na2CO3（实质上是检验碳酸根离子）来证明反应确实发生了，预计方案是：向通入CO2的NaOH溶液中滴加BaCl2溶液、稀酸、Ca（OH）2溶液
[提示]好，“实践是检验真理的唯一标准”，你们就不能通过实验来让大家都赞同吗？
[实验1]利用提供的仪器和药品进行实验。
现象：结果红色并没有褪去。
[猜想推测]①可能是NaOH还没有完全反应。②可能是 Na2CO3也呈碱性。
[实验2]向所取Na2CO3溶液中滴加无色酚酞
现象：无色变为红色
结论：Na2CO3溶液也显碱性，所以不能通过指示剂变色来验证。
用数据采集器测定氢氧化钠溶液通入二氧化碳前后溶液PH值，并画出PH值随时间改变的坐标图。
展示第二可能方案：
方法一、①向NaOH溶液中通入CO2②向所得溶液中滴加BaCl2
理论：
Na2CO3+BaCl2→
BaCO3↓+ 2NaCl
预期现象：产生白色沉淀
[实验3]向通入CO2的NaOH溶液中滴加BaCl2溶液
[实验4] 向NaOH溶液中滴加BaCl2溶液
现象：无明显现象
结论：通过有白色沉淀生成，说明反应确实发生。
现象：产生白色沉淀
方法二、[实验5] 向通入CO2的NaOH溶液中滴加稀盐酸
现象：产生无色气泡
解释：应该看到产生无色气泡，而直接加入NaOH溶液中不会看到气泡的产生。
现象：产生无色气泡
结论：通过这个对比实验，可以证明CO2的NaOH溶液确实发生了反应。
教师只是做为参与者和鼓励者。适时，作为组织者在有疑惑和富有科学内涵外，启发、引导学生不断产生新问题、发现新内容，解决新问题。引出表示所期望的学习的行为。
有理有据
方法一是可行的，但思维更为严密的同学可能会提出，不行，因为这个实验无法说明白色沉淀不是由NaOH溶液和BaCl2溶液产生的。
此时，老师还是要做好组织和评价角色。
用实物投影展示学生的设计方案，边展示边讲解，使全班同学都能明白其意图，在此过程中一方面使他们的思路更清晰，另一方面增强了他们的自豪感，最后通过集思广益形成正确的方法和观点。
新情景下
设计
对比
实验
（针对学生的具体实验情况）
[提问]你们确实看到产生气泡了吗？而我课前做的时候出现了这样的情况：向通入CO2的NaOH溶液中分别滴加稀盐酸，并没有立刻产生气泡，而是过了一会才产生气泡，可能是什么原因呢？
[展开]真好！他们的科学态度非常值得我们学习，时时不忘做对比实验。他们有的加BaCl2溶液，产生白色沉淀；有的加稀盐酸，产生无色气泡，其实原理都是一样的，什么原理呢？那类似的原理，还可以加哪一类物质呢？很好，检验生成物Na2CO3就是检验CO32-，可以出气体和沉淀，方法是向NaOH溶液中通入足量CO2然后滴加稀酸、盐溶液或碱溶液。
[过渡]请认真分析反应物CO2的特点，还有没有跟这些设计都不一样，而且更有创意的方案。
[猜想] 可能是NaOH还没有完全反应，盐酸先与NaOH反应，然后才与Na2CO3反应。
思索、回答。再探究
检验生成物Na2CO3
Ca(OH) 2或Ba(OH) 2溶液
方法三、向通入足量CO2的NaOH溶液中滴加Ca(OH) 2或Ba(OH) 2溶液。
展示第三可能方案：
结合物理的气体压强知识证明反应物CO2消耗。
[实验6]按图示进行实验
原理：因为CO2与NaOH反应使瓶内气压减小，会产生瓶子变瘪和水倒吸的现象。
创设思维冲突
认识看问题要全面
生活用品的选用，加强环保意识，保持兴趣。
[提示]这个实验就一定能证明CO2的NaOH溶液确实发生了反应吗？你们都没有疑问？在回忆有关CO2的知识。
对，不光能溶于水，还能和水发生了反应，NaOH溶液中有很多水，怎么就能说明是CO2与NaOH溶液发生了反应使气球鼓起来，而不是水呢？
展示其他同学的奇思妙想和老师准备的其他类似原理的装置。
同学再次说明原理
按图示进行
现象：气球鼓起来
结论：CO2的NaOH溶液确实发生了反应
思考、回忆、发表看法
不行，CO2也可能是和水发生了反应。
做对比实验，我在向这样的一个装置中加入等量的水，看气球鼓起来的程度。
[实验8]倒入等量水做对比实验
现象：加NaOH溶液的气球鼓起来的大，而加等量水的气球鼓起来的小。
结论： CO2和NaOH确实发生了反应，使气球鼓起来，而不是水。
PPT展示
将课堂知识延续。
展示没有出现的设计方案，使没有想到的同学思路更开阔，没有时间演示的同学也有成就感。
交流
总结
[小结]PPT
见附件二
总结验证CO2和NaOH确实发生了反应的思路。
[发现问题]不知道刚才上来的同学发现了没有，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。
[提出问题]这种白色粉末的组成可能是什么呢?
请大家回去设计方案来验证你的假设和猜想。
学生谈收获、体会、感受；
[猜想和假设] ①可能是NaOH；②可能是Na2CO3；③可能是NaOH与Na2CO3的混合物。
提升学生总结归纳能力。将课堂知识延续。
[板书设计]
验证CO2与氢氧化钠溶液确实发生化学反应
[发现问题] CO2与氢氧化钙溶液发生了化学反应。
[提出问题] CO2能与同为碱溶液的氢氧化钠发生化学反应吗？
[查阅资料] CO2+2NaOH→Na2CO3+H2O
[设计方案]（表现形式：图示型、步骤型、表格型）
[验证表达]
[评价反思]
课件20张PPT。你能将我倒提起来吗？分别对下列两溶液吹气，观察现象。Ca(OH)2溶液NaOH溶液澄清石灰水变浑浊没有明显变化氢氧化钠溶液与二氧化碳确实发生了反应设计实验方案结论验证实验1.从溶液酸碱性考虑。
2.从生成物性质设计。
3.从反应物和生成物的状态变化入手。
验证实验、
对比实验思维导图总结、拓展NaOH溶液与CO2反应了吗？挑战自我①实验目的。
②选择、确定实验原理。
③选择仪器药品。
④设计实验方案。设计实验的基本思路： 以小组为单位，设计实验验证氢氧化钠溶液与二氧化碳气体确实已反应。并讨论设计实验方案，画出实验装置图。合作与交流成 果 展 示找一找：方案是否存在不够完美之处比一比：方案设计的理论依据有什么不同方案一操作：向NaOH溶液中，滴入无色酚酞试液，振荡、观察。
现象：红色没褪去。 [提问]红色并没有褪去，可能是什么原因呢？成果展示展示第二可能方案：操作：向通入CO2的NaOH溶液中滴加BaCl2溶液。
现象：产生白色沉淀。Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+ 2NaC l
结论： NaOH溶液与CO2发生 反应。成果展示氯
化
钡实验:向通入CO2的NaOH溶液中滴加稀盐酸
现象：产生无色气泡
结论：通过这个对比实验，可以证明CO2与NaOH溶液确实发生了反应。[提问]你们确实看到产生气泡了吗？而我课前做的时候出现了这样的情况：向通入CO2的NaOH溶液中分别滴加稀盐酸，并没有立刻产生气泡，而是过了一会才产生气泡，可能是什么原因呢？ 成果展示方案三：请认真分析反应物CO2的特点，还有没有跟这些设计都不一样，而且更有创意的方案。 成果展示方案四：在矿泉水瓶中收集满CO2，迅速倒入NaOH，盖上瓶盖，矿泉水瓶会变瘪。方案五：在一个瓶里收集一瓶CO2，迅速倒入NaOH，然后用一个带
有导管的塞子塞紧，导管的一端套上一个气球，我预计能
看到气球鼓起。利用压强变化产生相应现象证明举一反三原理：因为CO2与NaOH反应使瓶内气压减小 。[提示]这个实验就一定能证明CO2与NaOH溶液确实发生了反应吗？你们都没有疑问？在回忆有关CO2的知识。【解决方案一】：更 高分享收获请大家课后设计方案来验证你的假设和猜想。 总结验证CO2和NaOH确实发生了反应的思路。[发现问题]
不知道刚才上来的同学发现了没有，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末.[提出问题]
这种白色粉末的组成可能是什么呢?祝同学们：
酸碱中和显本色，
化合分解悟人生！
