“二氧化碳与氢氧化钠反应”自制教具
初中19级化学组 张静
二氧化碳与氢氧化钠的反应在初中化学知识体系中起着承上启下的作用。这一知识点既是对二氧化碳与氢氧化钙相关性质的深化和拓展,又是学习酸碱盐化学性质的重要内容,还是学生掌握并运用酸碱盐的相关知识(如氢氧化钠的变质问题、反应基本类型判断、分离除杂)的基础。所以在教学过程中设计二氧化碳与氢氧化钠反应的实验,不仅可以将知识化难为易,还可以让学生意识到实验探究是认识物质的重要手段。通过这个实验,学生可以学习到科学的探究方法、逐步形成科学探究能力的锻炼,因此对于培养学生化学学科核心素养具有重要作用。
教具名称:二氧化碳与氢氧化钠反应器
教具雏形图片:
设计目的:二氧化碳与氢氧化钠反应是人教版九年级化学下册第十单元课题1“碱的化学性质”中涉及的内容。教材中通过回忆如何检验二氧化碳的反应,直接引出“氢氧化钠也可以与二氧化碳反应”这一知识点。针对这一性质,教材并未设计实验来证明二者的确能发生反应,因此学生对于氢氧化钠与二氧化碳的反应记忆不深,心存疑惑,所以在新课教学中需要通过实验证明氢氧化钠与二氧化碳可以反应。由于氢氧化钠与二氧化碳的反应无沉淀、无气泡、无颜色变化,观察不到任何实验现象,所以我通过自制教具,将“看不见”的反应变成“看得见”的反应,且现象对比很明显,非常适合在课堂上演示,给学生以惊喜。
实验步骤:
①准备一个软塑料瓶(将瓶盖上面裁掉,只保留侧面圆环)、一个气球(将气球套在瓶盖上)。
②在气球中加入适量的氢氧化钠固体,集气瓶中集满二氧化碳气体。
③向塑料瓶中倒入适量的水,拧紧瓶盖(注意不要将气球中的氢氧化钠倒入瓶内)震荡,塑料瓶无明显变化。
④将气球直立,氢氧化钠倒入软塑料瓶中,震荡,塑料瓶变瘪较严重。
⑤对比加入氢氧化钠前后塑料瓶变瘪程度,得出结论:二氧化碳可以和氢氧化钠发生反应。
设计创新点:本实验是根据压强变化设计的对照实验,目的是探究二氧化碳与氢氧化钠的反应:密闭容器中由于二氧化碳的消耗导致压强的减小,使得软塑料瓶变瘪,产生了明显的实验现象。
①由于氢氧化钠溶液中含有水,水也可以吸收一部分二氧化碳气体,也会导致瓶内压强的减小,所以本实验没有直接选用氢氧化钠溶液,而是先将蒸馏水倒入软塑料瓶中,震荡,观察到软塑料瓶无明显变化,再将氢氧化钠固体倒入软塑料瓶中,震荡,观察到软塑料瓶变瘪。根据加入氢氧化钠固体前后的现象对比,确定了二氧化碳可以和氢氧化钠反应,实验步骤科学严谨。
②该实验所用仪器及药品较少,操作步骤较简单,且实验现象非常明显。通过观察实验现象,学生对于氢氧化钠可以与二氧化碳反应这一知识点记忆更加深刻,并让学生意识到实验探究是学习化学、认识物质的重要手段,从而培养学生在实验探究中的创新意识和证据意识等核心素养。