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视频标签：全国初中化学,实验教学,微课视频
所属栏目：模拟课、微型课及试讲
视频课题：第五届全国初中化学实验教学微课视频《探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应》山西
教学设计、课堂实录及教案：第五届全国初中化学实验教学微课视频《探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应》山西省阳泉市第三中学校初中化学
探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应
山西省阳泉市第三中学校 魏凡博
一、使用教材
九年级人教新课标版下册第十单元课题一
二、实验器材
试剂：NaOH溶液 稀硫酸溶液 碳酸钠溶液 蒸馏水
器材：注射器 输液器部分组件
三、实验创新要求/改进要点
(一)有经验的教师惯用以下实验演示:
|
瓶吞鸡蛋法 |
软塑瓶法 |
气球法 |
倒吸法 |
U型管法 |
喷泉法 |
图1 |
图2 |
图3 |
图4 |
图5 |
图6 |
存在以下不足：
1.药品的用量较大。
2.课前需要收集大量的二氧化碳气体。
3.仪器较繁杂。
4.装置气密性一般，实验常常不成功。
5.收集好的CO
2在添加H
2O和NaOH溶液时容易使集气瓶内的CO
2溢出，导致出现误差。
（二）实验改进:
找到实验的不足就是改进实验的关键，也是实验的创新点。为了弥补以上缺陷，我准备了注射器作为反应容器，并进行了改造。实验改进装置一如图7，实验改进装置二如图8所示：
与之前实验比较其优点有：
1. 节约药品，试剂浓度低，更安全，所用试剂：4ml 6% Na
2CO
3溶液; 3.4ml 5% H
2SO
4溶液; 3.2ml 6% NaOH溶液 。
2. 简化实验步骤，缩短课前准备时间：注射器作为制取二氧化碳的发生和收集装置，现用现制二氧化碳气体。
3. 装置由50ml和5ml注射器及输液器的部分组件组成，小巧轻便，方便携带，操作简单，可重复性强，做成成套装置，可长期使用。
4. 装置气密性非常好。
5. 不会出现二氧化碳溢出的情况。
6. 改进实验二（图8）将定性实验定量化，不用做对比实验排除水的干扰。
（三）改进实验一（图7）操作：
1.推气法检查装置气密性
2.关闭活塞，分别向两只50ml注射器中加入等体积等浓度碳酸钠溶液
3.再分别向两只50ml注射器中加入等体积等浓度稀硫酸溶液，产生等体积的二氧化碳气体
4.同时打开活塞，观察到U型管中液面出现了高低差
5.同时向50ml注射器中注入等体积的水和氢氧化钠溶液,振荡
6.观察到U型管中液面出现了高低差
改进实验二（图8）操作：
1. 推气法检查装置气密性 ，
2. 向50ml注射器中加入4ml6%碳酸钠溶液,排出空气，
3. 再向50ml注射器中加入3.4ml5%硫酸溶液，振荡，待反应停止，读出气体体积，
4. 再加入3.2ml6%氢氧化钠溶液,振荡，观察到50ml注射器中活塞向上运动，气体消失。
四、实验原理/实验设计思路
原理：通过密闭体系中二氧化碳气体反应减少产生负压来证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生了反应
注射器的活塞运动可以体现气体的减少，通过刻度还可以读出气体减少的体积。输液器的组件和注射器是配套的，方便连接操作，并且气密性非常好。
五、实验教学目标
1.知识与技能：通过实验探究，掌握二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应
2.过程与方法：引导学生自主、合作、探究学习，创新改进实验装置。
3.情感、态度、价值观：通过学生亲身参与科学探究活动，激发学习化学的兴趣与创新精神，培养学生的科学探究能力、创新实践能力,发展学生的化学科学素养。
六、实验教学内容
人教版九年级下册第十单元课题一中，对于二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应，只是让学生类比二氧化碳与氢氧化钙溶液的反应，写出相应的反应方程式，并没有设计相关的实验，因而学生对这个重要的反应缺乏感性认知，由于氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液都是无色的，若在敞口容器中演示氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应难以出现明显的现象。
鉴于此，我设计了这节实验探究课：以"二氧化碳和氢氧化钠溶液是否发生了化学反应"为切入点，从反应物减少引起气压变化引导学生进行自主探究,设计实验改进实验装置，并在活动过程中增强学生的创新意识，培养学生的科学探究能力、创新能力,发展学生的科学素养。
七、实验教学过程
活动一：创设情境，提出问题。
由两位同学分别向Ca(OH)
2溶液、NaOH溶液中吹入气，观察实验现象，提出问题，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应了吗？
活动二：做出猜想。
根据已有知识，推测氢氧化钠溶液与二氧化碳发生了反应
活动三：演示实验,激发探究兴趣，启发思维。
通过教师演示瓶吞鸡蛋的实验（图1），学生得出可以通过密闭体系二氧化碳反应减少，来证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应；但有同学提出二氧化碳也和水反应并溶于水，也可使瓶内压强减小，教师提问：究竟是什么原因呢？接下来就由学生进行自主探究。
活动三：学生设计实验方案，探究二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应。
学生通过小组讨论合作探究，联系已学知识，设计实验方案，并动手完成了实验，取得了良好的实验效果，得出二氧化碳与氢氧化钠溶液确实能够反应的结论。学生的对比实验有以下5组：塑料瓶法，气球法，倒吸法，U型管法，喷泉法（如图2—6）。
活动四：展示不同装置,交流分享，分析不足。
每组学生比较明确的将各自实验方案、装置、步骤、现象进行了分享表述，并且对该探究进行了反思，发现他人的长处与不足，并提出整改意见。
活动五：拓展创新思维,改进实验。
活动六：展示改进实验，分析优点。
教师引导得出改进方案，学生动手实践完成改进实验。
八、实验效果评价
1.增强实验的直观效果，激发学生的创新精神，培养学生的实践活动能力
2.能在短时间有效解决疑点，突破难点，提高课堂教学效率。
九、实验教学反思
本节课最大的特色是学生亲自动手实验，并有以下三个亮点：
亮点一：将课本知识进行实验形象化。
亮点二：学生自主设计操作实验。
不仅掌握了氢氧化钠和二氧化碳反应的性质，突破了重点；而且学生从探究过程中发现问题，并对实验进行了评价与改进，突破了难点，从而培养了学生的创新思维能力。
亮点三：改进装置科学化、简单化。
改进装置相对简单，实验操作比较简便，有利于学生开展课外探究活动，从而激发学生的创新精神，培养学生的实践能力。
作者姓名：魏凡博
单位：山西省阳泉市第三中学校
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