氢氧化钠固体变质实验探究

1、氢氧化钠固体变质实验探究探究目的 一步深化 氧化 与二氧化碳反 的性 及相关物 的性 和 化关系的 。培养学生运用知 解决 的能力和 行科学探究的方法与 探究的能力。激 学生开展科学探究和学 化学的 趣。探究方法 情境、 趣引 、分 探究。教学 教学 程大家都知道， naoh 固体易潮解， naoh 溶液又能与 co2 发生反 生成 na2co3 和 h2o，而空气中不 含有 co2， 有水蒸气。某校 在准 学生活 与探究的 品 ，配制完 naoh 溶液后，将一瓶未用完的 naoh 固体忘了盖上 瓶盖，两天后， 瓶中出 了大量的白色粉末。于是我在第二天上 把 瓶敞口放置了两天的naoh 展示

2、学生 察， 察完后学生 瓶敞口放置的naoh 固体 生了 厚的 趣，提出了各种各 的 ： 瓶naoh固体是否 了 ?如果 了， 成了什么物 ? 瓶naoh 固体是否全部 了 ?如果未全部 ，如何除去 得到 的naoh? 前后， 其 量有没有 化 ?第 1页点评 : 真实的问题情景是激发探究兴趣的最好方式，也是诱发探究问题的源泉，有了问题才能进行探究，而真实的问题情景则必须源于学生的学习和学生的生活，贴近学生生活的材料，学生更容易对它产生兴趣。就像上述情景材料，对于一个教师由于疏忽而导致的后果，学生自然很感兴趣，而且每个人都想用自己的方法来证明这种错误行为所导致的后果，于是便有了上面的这些问题和

3、下面的这些实验探究。探究过程： 针对上述问题， 把对同一问题感兴趣的学生分为一组，各组根据各自选定的一个问题先共同设计实验探究的方案，包括：提出的问题、做出的假设( 包含理由 ) 、实验的设计 ( 包含实验原理、操作以及实验预期的现象或结果 ) ，然后将设计交给我审阅，最后利用一个合适的时间以兴趣小组活动的方式开展实验探究。点评 : 对“问题”做出的假设和猜想，不能是漫无边际的胡思乱想，这些假设和猜想都必须建立在学生目前所具备的知识的基础上，因此学生在进行假设和猜想时教师要做一些有意识的引导，给学生确定一个大致的方向，避免盲目性。因此在猜想和假设后面应让学生说明做出这个假设和猜想的依据，它可以

4、是学生已有的知识，也可以是学生在学习或生活中的经验。而实验方案的设计应根据所学的知识设计合理、可行、简便的实验方案，再经过缜密的实验和细致地观察，从而找出有力的证据，为自己的假设和猜想提供佐证或第 2页者做出合理的解释。因此在进行实验探究之前教师有必要对学生的设计过目，只要不涉及到实验安全等危险后果的，教师不要过多干预和修改学生的方案。第一兴趣小组问题一：这瓶naoh 固体是否变质 ?猜想与假设： 这瓶 naoh 固体已经变质。 ( 根据氢氧化钠的性质， naoh 固体易潮解，然后会与空气中的二氧化碳反应：即 2naoh+co2na2co3+h2o)设计实验： 因为 naoh 溶液显碱性， 能

5、使无色的酚酞变红，因此只需取少量固体，配成溶液滴加无色酚酞、观察，即可证明。完成实验：操作现象1. 分别取少量密封良好的 naoh 得到无色透明溶液固体和敞口放置的 naoh 固体于试管中，加水溶解。2. 用滴管分别向上述溶液中滴加溶液都变红2 3 滴酚酞试液。分析、结论：从实验现象上分析两支试管内无色酚酞都变为红色，说明溶液仍显碱性，naoh 可能没有变质。反思：以上现象和结论与课本涉及的naoh 的性质有矛盾，难道敞口放置的naoh 真的没有变质 ?还是变质后生成的第 3页na2co3 溶液也能使无色酚酞变红?查阅资料， 收集证据： 查阅化学教材下册第十一单元盐、化学肥料， na2co3

6、溶液也显碱性。原来如此，看来要证明naoh 在空气中是否变质，利用其碱性还不行，得证明其生成物 na2co3 的存在才行。再设计实验：根据碳酸盐的性质，与酸反应会生成co2，而 naoh 与酸反应不会生成 co2。再进行实验：操作 现象1. 取密封良好的 naoh 固体少 白色块状固体量于试管 (1) 中。2. 再取少量该 naoh 固体于试 该固体为白色粉末管(2) 中。3. 分别向试管中加入稀盐酸。 (2) 中有大量气泡产生再分析做出结论：由于反应有大量气泡产生，说明该瓶naoh 已经变质，假设实验结果相符。点评 : 在探究活动中要善于对探究的全过程进行反思，如实验中出现的异常现象，实验中

7、值得再探究的新问题，实验失败的原因等，并将这些问题与同学进行交流，取长补短，为今后的探究积累更多有用的经验。同时由于学生知识的准备并不是十分充分，在探究中难免会遇到一些障碍，会产生畏难情绪，那么这时老师的引导就显得尤其重要。第一小组第 4页在这里就遇到了一道坎，na2co3 溶液的酸碱性不知道，而且这瓶氢氧化钠是不是完全变质也不得而知，如果没有完全变质，其中的氢氧化钠也会使酚酞试液变为红色，因此，在这时老师给予恰当的引导，会使学生感到柳暗花明、信心百倍。第二兴趣小组问题二：如果变质了，变成了什么物质?猜想与假设： naoh 在空气中变质后， 变成了 na2co3( 因为2naoh+co2=na

8、2co3+h2o) 。设计实验：根据含co32- 的物质的特性，加入酸后能产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，即na2co3+2hcl=2nacl+h2o+ co2↑co2+ca(oh)2= caco3↓+h2o完成实验：操作现象1. 取敞口放置的 naoh 固体于试管 固体消失中，加入一定量的盐酸，塞上带导管的单孔塞。2. 将气体导入装澄清石灰水的试 有大量气泡产生管中。澄清石灰水变浑浊分析作结：根据上述现象，说明产生了co2，也就说明固体物质的组成中含有co32- ，即 naoh 变质后变为了na2co3。第三兴趣小组第 5页问题三： naoh 固体变质前后，其质量有无

9、变化?猜想与假设：变质前后，其质量有变化。 ( 因为 naoh 变质为 na2co3，物质发生改变，物质质量也会发生相应改变) 。设计实验：用托盘天平测定变质前后，naoh 和 na2co3 的质量即可。完成实验：1. 取一定质量的密封良好的naoh，放入一洁净干燥的蒸发皿内，盖上表面皿。2. 将蒸发皿放到托盘天平上， 称得其质量 ( 连同 naoh 固体 )为 m1=24.3 g 。3. 取下表皿面，将其露置于空气中一段时间，naoh 固体先变潮，最后变为白色粉末。再将蒸发皿置于酒精灯火焰上加热，将水分蒸干、冷却。4. 将冷却后的蒸发皿， 盖上表面皿， 再放到托盘天平上称量，称得其质量为m2

10、=27.0 g 。分析结论：由上述称量数据可知，变质前后，其质量发生改变，增加了2.7 g。由 2naoh+co2=na2co3+h2o 中 naoh 与na2co3 的质量比可知：每80 份 naoh 完全变质为na2co3，质量增加： 106-80=26 份。因此，测定结果真实。变质前后，物质的质量发生改变。第四兴趣小组点评 : 在此问题的探究中，试剂的选择很重要，如果选择第 6页不当很可能会得出一个相反的结论，当出现这种情况后，教师应当引导学生从所加试剂发生反应的结果去分析，从而引导学生找出恰当的试剂。问题四：如果变质，那是全部变质还是部分变质呢?猜想与假设： 由于只是放置了一段时间，有

11、可能是部分变质 ( 因为空气中co2 的体积分数只有0.03%，含量毕竟很少 ) 。设计实验：因为只是部分变质，即部分naoh 固体变为na2co3 ，因而瓶中的固体为naoh 和 na2co3 的混合物，只要通过实验证明其中含有naoh 即可。完成实验：操作现象1. 取一定量的变质的 naoh 固体于试 得到无色溶液管中加水使其全部溶解。2. 向上述溶液中滴加 cacl2 和 ba(no3)2 有白色沉淀生成溶液，至不再产生沉淀为止。3. 将 2 中的溶液净置后，取上层清液于另无色酚酞变红一支试管中，滴加几滴无色酚酞。分析：1.naoh 和 na2co3 均溶于水，故显无色溶液;2.na2c

12、o3+ cacl2=caco3↓+2nacl，将 na2co3 除去，此步骤中不可加ca(oh)2 ，否则影响后续测定。3. 无色的酚酞变红，说明其中含有naoh，因为 nacl 不能第 7页使酚酞变色。结论：该瓶 naoh 只是部分变质 ( 若无色酚酞不变色， 则说明已全部变质 ) 。第五兴趣小组问题五：既然该瓶naoh 已经变质，还能使用吗?猜想与假设：还能使用( 只要想办法除去其中已变质的部分 na2co3，就能再使用 ) 。设计实验： 由于 naoh 和 na2co3 在组成上的不同， 可加某种试剂除去其中的co32- 即可。完成实验：操作现象1. 将部分变质的 naoh 固体倒 无色溶液入烧瓶中，加水使其全部溶解。2. 向烧杯中加入 ba(oh)2 溶液， 白色沉淀或澄清的饱和石灰水直至不再产生沉淀为止。3. 将 2 中溶液静置后过滤。沉淀留在滤纸上得无色滤液分析结论：2 中： naco3+ca(oh)2=caco3↓+2naoh(不可加盐酸，因为 hcl 不仅能与na2co3 反应，也会消耗掉naoh; 也不可加cacl2 或 ba(no3)2 溶液，这样会产生新的杂质nacl 或 nano3)3 中：滤去沉淀后的无色滤液即为较纯净的 naoh 溶液。第 8页点评本课围绕氢氧化钠固体变质的问题，引导学生派生出“它是否变质 ?变成