基于翻轉(zhuǎn)理念的“二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究”教學(xué)設(shè)計(jì)

張靜

一、教學(xué)背景分析

1.教材分析

有關(guān)NaOH與CO2反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)是九年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。是學(xué)生學(xué)習(xí)了酸、堿、鹽的性質(zhì)后，對(duì)三種物質(zhì)性質(zhì)的綜合考查和應(yīng)用，涉及鹽酸、NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3、CaCl2、BaCl2等多種物質(zhì)的性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系以及證明無(wú)現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)的設(shè)計(jì)思路。

2.學(xué)情分析

九年級(jí)的學(xué)生通過(guò)新授課的學(xué)習(xí)已經(jīng)具備了基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，掌握了酸堿鹽的基本性質(zhì)。只是在借助酸堿鹽的性質(zhì)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)還存在一定的欠缺，面對(duì)綜合類(lèi)探究問(wèn)題時(shí)無(wú)法全面考慮;在具體實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)以及試劑的選擇上還存在迷惘現(xiàn)象。

二、教學(xué)目標(biāo)

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)分析，鞏固酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生分析、思考和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。（2）通過(guò)“怎樣證明NaOH與CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)”的方法探討，讓學(xué)生形成證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的一般思路。（3）通過(guò)親身參與科學(xué)探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和方法。

三、教學(xué)過(guò)程

1.魔術(shù)激趣，導(dǎo)入新課

紫甘藍(lán)汁變色實(shí)驗(yàn)：向紫甘藍(lán)汁中加入NaOH溶液，再加入干冰。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)生活中常見(jiàn)食物紫甘藍(lán)變色的神奇現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)探究打好基礎(chǔ)。

2.揭秘變色，學(xué)習(xí)新知

教師引導(dǎo)學(xué)生揭秘第一次變色原理，即紫甘藍(lán)汁遇NaOH顯黃色。紫甘藍(lán)汁第二次變色則需要通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)驗(yàn)證。

設(shè)計(jì)意圖：將紫甘藍(lán)汁的兩次變色原理作為本課程的任務(wù)主線(xiàn)，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(yīng)，是本課要討論的重難點(diǎn)內(nèi)容，需要在后續(xù)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中討論。

3.確定問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

【過(guò)渡】為什么加入CO2之后就會(huì)變色呢？加入CO2之后溶液中可能發(fā)生哪些反應(yīng)？

生猜想一：可能是CO2與水反應(yīng)生成H2CO3使紫甘藍(lán)汁變色。

生猜想二：可能是CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3使紫甘藍(lán)汁變色。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：分別向紫甘藍(lán)汁及NaOH溶液中吹氣，發(fā)現(xiàn)紫甘藍(lán)汁不變黃，證明猜想一不成立。CO2氣體吹入NaOH溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明二者發(fā)生了反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)加入CO2后溶液中可能出現(xiàn)哪些反應(yīng)的問(wèn)題提示，幫助學(xué)生聯(lián)想到CO2可能與水或NaOH反應(yīng)，從而提出猜想。理論學(xué)習(xí)中學(xué)生經(jīng)常會(huì)忘記NaOH與CO2反應(yīng)無(wú)明顯現(xiàn)象的問(wèn)題，故專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了吹氣實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生“眼見(jiàn)為實(shí)”，增強(qiáng)體驗(yàn)感。

【過(guò)渡】既然無(wú)明顯現(xiàn)象，我們?nèi)绾巫C明NaOH與CO2的確發(fā)生了反應(yīng)呢？在堿的化學(xué)性質(zhì)中，我們已經(jīng)了解到，可溶堿能與非金屬氧化物反應(yīng)生成鹽和水。寫(xiě)出NaOH與CO2反應(yīng)的方程式。

設(shè)計(jì)意圖：復(fù)習(xí)堿與非金屬氧化物反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，為講解無(wú)現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)的驗(yàn)證思路做好鋪墊。

學(xué)生思考，得出可以從證明新物質(zhì)生成和證明反應(yīng)物減少的角度來(lái)證明反應(yīng)發(fā)生。本實(shí)驗(yàn)可以考慮證明Na2CO3的生成或證明CO2的減少。

設(shè)計(jì)意圖：幫助學(xué)生形成無(wú)現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)驗(yàn)證的一般思路，促進(jìn)學(xué)生深度思考。

【探究實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)同學(xué)們利用現(xiàn)有的儀器和藥品，依據(jù)兩種思路，設(shè)計(jì)出盡可能多的實(shí)驗(yàn)方案;再分工合作，完成實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分享自己的方案及結(jié)論。

設(shè)計(jì)意圖：提供多種實(shí)驗(yàn)藥品，為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提供盡可能多的支持。培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)會(huì)出現(xiàn)四種實(shí)驗(yàn)方案，即分別使用稀鹽酸、Ca（OH）2、BaCl2來(lái)檢驗(yàn)Na2CO3;向盛有CO2的塑料瓶中加入NaOH后震蕩。此時(shí)再對(duì)物質(zhì)檢驗(yàn)的方法進(jìn)行歸納。說(shuō)明可利用物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。

【過(guò)渡】塑料瓶中加入NaOH溶液后變癟真的能夠說(shuō)明NaOH與CO2反應(yīng)了嗎？

學(xué)生思考發(fā)現(xiàn)NaOH溶液中還含有水，要排除水的干擾，需再做一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：促進(jìn)學(xué)生深度思考，從已設(shè)計(jì)出的方案中尋找漏洞，不斷總結(jié)歸納，找到最優(yōu)方案。

4.知識(shí)拓展，歸納小結(jié)

【視野拓展】紫甘藍(lán)汁的變色規(guī)律比酚酞溶液更加豐富，在強(qiáng)堿性條件下顯現(xiàn)黃色，在堿性稍弱的條件下顯現(xiàn)綠色。加入干冰后，強(qiáng)堿NaOH被消耗，產(chǎn)生了堿性稍弱的Na2CO3才出現(xiàn)了溶液由黃變綠的現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：回歸課程開(kāi)始時(shí)的任務(wù)，揭秘紫甘藍(lán)汁變?yōu)榫G色的根本原因。保證思維的完整性。

【歸納小結(jié)】像今天這樣無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，我們都可以依據(jù)兩種思路來(lái)驗(yàn)證反應(yīng)發(fā)生：分別是驗(yàn)證有新物質(zhì)生成和有反應(yīng)物減少。

四、教學(xué)反思

本節(jié)課從設(shè)計(jì)到課堂教學(xué)，整個(gè)授課全程以學(xué)生為主體，課前魔術(shù)激趣，引導(dǎo)學(xué)生揭秘兩次變色原理，第二次變色涉及NaOH與CO2的反應(yīng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出驗(yàn)證無(wú)現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)的一般思路。