以问题引领的方式促进探究目标的达成

摘 要：本文由盐酸滴入碳酸钠溶液中局部出现气泡，引发学生质疑，层层推进最终设计实验既定性又定量地体现出盐酸与碳酸钠的反应是分布进行的：第一步CO2-3+H+HCO-3；第二步HCO-3+H+H2O+CO2↑。设计此实验探究，不仅深化学生知识体系又弥补了教材中对该知识探究的缺陷。

关键词：再探；碳酸钠；盐酸；局部过量；分步反应

鲁科版高中《化学（必修1）》第三章中有这样的知识点：“少量的盐酸与碳酸钠溶液的反应是分步进行的，反应开始无气体产生，直到两者物质的量达到1∶1后再滴入盐酸，气体才源源不断地产生。”事实上把等浓度的盐酸滴入碳酸钠溶液里，刚开始就会产生少量气体。学生此时会产生疑问，怀疑教材理论的正确性，以此为契机带领学生进一步探究反应的原理。然而笔者在鲁科版、人教版、苏科版等教材中并未查找到盐酸与碳酸钠溶液反应的实验探究。因此笔者带领学生对此反应做了如下的再探究：

一、 教学设计基本思路

盐酸与碳酸钠溶液的反应是高考考查的热点之一，理论知识较为抽象，学生掌握深度不够。笔者通过认真研读教材，结合学生现有知识和实验水平，尝试性地设计出一套完整的方案。首先将等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别加入装有足量盐酸的锥形瓶中观察现象的不同，然后提出问题，设计实验将等浓度盐酸滴入碳酸钠溶液中，再观察实验现象又一次提出问题，进一步再探究、组装实验验证，最终得出结论。整个教学过程中以学生为主体，教师帮助学生突破难点。在探究实验的过程中学生知识体系加以完善，实验技能得到较大的提高！

二、 教学过程

（一） 情景设置，提升学生兴趣

[教师]同学们，请你们将装有碳酸钠和碳酸氢钠固体的气球套在装有足量盐酸的锥形瓶上，然后同时将固体倒入锥形瓶中，看哪一组做得又快又好、观察现象准确？

[学生]愉快且认真地做实验并认真的观察气球的变化。小组争先恐后的亮出小组成果并举手发言：装有碳酸氢钠的气球变化得“快又大”，装有碳酸钠的气球变化得“慢又小”。

[设计意图]通过观察气球变化的快慢大小，引起学生探究兴趣，同时增强学生相互间的交流、协作。

（二） 提出问题，形成探究

[教师]为何它们的现象不相同呢？

[学生]碳酸钠溶液与盐酸的反应分两步进行，碳酸氢钠与盐酸反应一步完成

第一步：CO2-3+H+HCO-3 第二步HCO-3+H+H2O+CO2↑

[教师]事实是这样的吗？大家组内讨论根据实验桌上的仪器和试剂，快速设计出一个简单实验加以证明。

[实验方案]小组讨论，最终得出实验方案：将0.1 mol/L的HCl滴加到装有5 mL 0.1 mol/L的Na2CO3溶液的试管中，观察现象。

[学生]仔细观察实验现象，盐酸滴入碳酸钠溶液中开始就在局部出现少量的气泡，随后气泡逐渐增多。

[老师]这与教材中的理论相矛盾，为什么呢？

[教师引导学生讨论]根据现象可能是盐酸局部过量造成的。

（三） 发现异常现象，再探究

[学生]搅拌可以避免或减弱局部过量的情况。

[老师追问]搅拌不利于盐酸液体的加入，用什么方式搅拌呢？

[学生]思考。

[老师]教师PPT展示磁力搅拌器的装置、功能、使用方法。

[学生]阅读资料，掌握磁力搅拌器的使用方法。

[过渡、教师引导]搅拌问题解决了，那搅拌时怎么观察气泡产生呢？

[学生]思考、讨论，可以用收集气体或通入溶液观察气泡的方式。

[教师]若按大家的猜想，反应装置必须要密封，发生装置如何组装呢？

[学生]可以选用分液漏斗和双颈烧瓶或锥形瓶。

[教师]鼓励学生创造性思维，同时指出分液漏斗滴加液体时由于液体体积增加，会造成装置中空气被排出产生气泡干扰实验现象。

[教师]PPT展示恒压漏斗的资料，学生阅读、了解恒压漏斗功能。

（四） 设计实验，实验论证

[学生]根据以上的探讨，学生分组合作组装实验。

[学生实验]检查装置气密性后，向双颈烧瓶中加入20 mL 1.0 mol/L的Na2CO3溶液，恒压漏斗中加入40 mL 1.0 mol/L的鹽酸，观察气体产生时消耗的盐酸量

[学生总结实验现象]在磁力搅拌器搅拌的条件下，盐酸开始加入时无气泡产生，当消耗盐酸接近10 mL时导管末端出现气泡，随后气泡逐渐增多。

[学生]根据实验现象及消耗盐酸的数据，学生再板书写出反应的过程

第一步：CO2-3+H+HCO-3

第二步HCO-3+H+H2O+CO2↑

（五） 得出结论

[教师小结]无气泡过程和产生气泡的过程消耗盐酸物质的量之比1∶1，符合理论离子方程式中两步反应的比例系数。

[设计意图]通过逐步的引导，促进学生创造性的探究，培养学生科学探究的精神。让学生在探究中验证课本理论，收获满足的喜悦感！

三、 本节科学探究的程序如下

四、 课后反思

实验科学的探索不会是一帆风顺的，在探究性的课堂上，基于学生知识掌握程度的不同、实验操作技能的差异、学生创造性的高低等会使实验的探究进度变得曲折缓慢，这时就需要教师全盘把握。课前备课要考虑到很多不确定因素，设计问题要有预设性、引导性，过渡要平缓不突兀等。这样的课堂让学生在学到知识的同时学科素养也在慢慢形成之中！

作者简介：

任俊奇，安徽省界首市，安徽省界首第一中学。