視頻簡介：
視頻標簽：全國初中化學,實驗教學,微課視頻
所屬欄目：模擬課、微型課及試講
視頻課題：第五屆全國初中化學實驗教學微課視頻《探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應》山西
教學設計、課堂實錄及教案：第五屆全國初中化學實驗教學微課視頻《探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應》山西省陽泉市第三中學校初中化學
探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應
山西省陽泉市第三中學校 魏凡博
一、使用教材
九年級人教新課標版下冊第十單元課題一
二、實驗器材
試劑：NaOH溶液 稀硫酸溶液 碳酸鈉溶液 蒸餾水
器材：注射器 輸液器部分組件
三、實驗創新要求/改進要點
(一)有經驗的教師慣用以下實驗演示:
|
瓶吞雞蛋法 |
軟塑瓶法 |
氣球法 |
倒吸法 |
U型管法 |
噴泉法 |
圖1 |
圖2 |
圖3 |
圖4 |
圖5 |
圖6 |
存在以下不足：
1.藥品的用量較大。
2.課前需要收集大量的二氧化碳氣體。
3.儀器較繁雜。
4.裝置氣密性一般，實驗常常不成功。
5.收集好的CO
2在添加H
2O和NaOH溶液時容易使集氣瓶內的CO
2溢出，導致出現誤差。
（二）實驗改進:
找到實驗的不足就是改進實驗的關鍵，也是實驗的創新點。為了彌補以上缺陷，我準備了注射器作為反應容器，并進行了改造。實驗改進裝置一如圖7，實驗改進裝置二如圖8所示：
與之前實驗比較其優點有：
1. 節約藥品，試劑濃度低，更安全，所用試劑：4ml 6% Na
2CO
3溶液; 3.4ml 5% H
2SO
4溶液; 3.2ml 6% NaOH溶液 。
2. 簡化實驗步驟，縮短課前準備時間：注射器作為制取二氧化碳的發生和收集裝置，現用現制二氧化碳氣體。
3. 裝置由50ml和5ml注射器及輸液器的部分組件組成，小巧輕便，方便攜帶，操作簡單，可重復性強，做成成套裝置，可長期使用。
4. 裝置氣密性非常好。
5. 不會出現二氧化碳溢出的情況。
6. 改進實驗二（圖8）將定性實驗定量化，不用做對比實驗排除水的干擾。
（三）改進實驗一（圖7）操作：
1.推氣法檢查裝置氣密性
2.關閉活塞，分別向兩只50ml注射器中加入等體積等濃度碳酸鈉溶液
3.再分別向兩只50ml注射器中加入等體積等濃度稀硫酸溶液，產生等體積的二氧化碳氣體
4.同時打開活塞，觀察到U型管中液面出現了高低差
5.同時向50ml注射器中注入等體積的水和氫氧化鈉溶液,振蕩
6.觀察到U型管中液面出現了高低差
改進實驗二（圖8）操作：
1. 推氣法檢查裝置氣密性 ，
2. 向50ml注射器中加入4ml6%碳酸鈉溶液,排出空氣，
3. 再向50ml注射器中加入3.4ml5%硫酸溶液，振蕩，待反應停止，讀出氣體體積，
4. 再加入3.2ml6%氫氧化鈉溶液,振蕩，觀察到50ml注射器中活塞向上運動，氣體消失。
四、實驗原理/實驗設計思路
原理：通過密閉體系中二氧化碳氣體反應減少產生負壓來證明二氧化碳能與氫氧化鈉溶液發生了反應
注射器的活塞運動可以體現氣體的減少，通過刻度還可以讀出氣體減少的體積。輸液器的組件和注射器是配套的，方便連接操作，并且氣密性非常好。
五、實驗教學目標
1.知識與技能：通過實驗探究，掌握二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應
2.過程與方法：引導學生自主、合作、探究學習，創新改進實驗裝置。
3.情感、態度、價值觀：通過學生親身參與科學探究活動，激發學習化學的興趣與創新精神，培養學生的科學探究能力、創新實踐能力,發展學生的化學科學素養。
六、實驗教學內容
人教版九年級下冊第十單元課題一中，對于二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應，只是讓學生類比二氧化碳與氫氧化鈣溶液的反應，寫出相應的反應方程式，并沒有設計相關的實驗，因而學生對這個重要的反應缺乏感性認知，由于氫氧化鈉溶液與碳酸鈉溶液都是無色的，若在敞口容器中演示氫氧化鈉溶液與二氧化碳的反應難以出現明顯的現象。
鑒于此，我設計了這節實驗探究課：以"二氧化碳和氫氧化鈉溶液是否發生了化學反應"為切入點，從反應物減少引起氣壓變化引導學生進行自主探究,設計實驗改進實驗裝置，并在活動過程中增強學生的創新意識，培養學生的科學探究能力、創新能力,發展學生的科學素養。
七、實驗教學過程
活動一：創設情境，提出問題。
由兩位同學分別向Ca(OH)
2溶液、NaOH溶液中吹入氣，觀察實驗現象，提出問題，氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應了嗎？
活動二：做出猜想。
根據已有知識，推測氫氧化鈉溶液與二氧化碳發生了反應
活動三：演示實驗,激發探究興趣，啟發思維。
通過教師演示瓶吞雞蛋的實驗（圖1），學生得出可以通過密閉體系二氧化碳反應減少，來證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生了化學反應；但有同學提出二氧化碳也和水反應并溶于水，也可使瓶內壓強減小，教師提問：究竟是什么原因呢？接下來就由學生進行自主探究。
活動三：學生設計實驗方案，探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應。
學生通過小組討論合作探究，聯系已學知識，設計實驗方案，并動手完成了實驗，取得了良好的實驗效果，得出二氧化碳與氫氧化鈉溶液確實能夠反應的結論。學生的對比實驗有以下5組：塑料瓶法，氣球法，倒吸法，U型管法，噴泉法（如圖2—6）。
活動四：展示不同裝置,交流分享，分析不足。
每組學生比較明確的將各自實驗方案、裝置、步驟、現象進行了分享表述，并且對該探究進行了反思，發現他人的長處與不足，并提出整改意見。
活動五：拓展創新思維,改進實驗。
活動六：展示改進實驗，分析優點。
教師引導得出改進方案，學生動手實踐完成改進實驗。
八、實驗效果評價
1.增強實驗的直觀效果，激發學生的創新精神，培養學生的實踐活動能力
2.能在短時間有效解決疑點，突破難點，提高課堂教學效率。
九、實驗教學反思
本節課最大的特色是學生親自動手實驗，并有以下三個亮點：
亮點一：將課本知識進行實驗形象化。
亮點二：學生自主設計操作實驗。
不僅掌握了氫氧化鈉和二氧化碳反應的性質，突破了重點；而且學生從探究過程中發現問題，并對實驗進行了評價與改進，突破了難點，從而培養了學生的創新思維能力。
亮點三：改進裝置科學化、簡單化。
改進裝置相對簡單，實驗操作比較簡便，有利于學生開展課外探究活動，從而激發學生的創新精神，培養學生的實踐能力。
作者姓名：魏凡博
單位：山西省陽泉市第三中學校
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