基于翻转理念的“二氧化碳与氢氧化钠反应的实验探究”教学设计

张静

一、教学背景分析

1.教材分析

有关NaOH与CO2反应的相关知识是九年级学生学习的重点和难点。是学生学习了酸、碱、盐的性质后，对三种物质性质的综合考查和应用，涉及盐酸、NaOH、Ca（OH）2、Na2CO3、CaCl2、BaCl2等多种物质的性质及相互转化关系以及证明无现象化学反应的设计思路。

2.学情分析

九年级的学生通过新授课的学习已经具备了基本的实验操作技能，掌握了酸碱盐的基本性质。只是在借助酸碱盐的性质解决实际问题时还存在一定的欠缺，面对综合类探究问题时无法全面考虑;在具体实验方案的设计、评价以及试剂的选择上还存在迷惘现象。

二、教学目标

（1）通过实验设计及实验分析，巩固酸碱盐的化学性质，培养学生分析、思考和实验设计能力。（2）通过“怎样证明NaOH与CO2发生化学反应”的方法探讨，让学生形成证明化学反应发生的一般思路。（3）通过亲身参与科学探究活动，培养学生严谨的科学态度和方法。

三、教学过程

1.魔术激趣，导入新课

紫甘蓝汁变色实验：向紫甘蓝汁中加入NaOH溶液，再加入干冰。

设计意图：通过生活中常见食物紫甘蓝变色的神奇现象，激发学生学习兴趣，为后续实验探究打好基础。

2.揭秘变色，学习新知

教师引导学生揭秘第一次变色原理，即紫甘蓝汁遇NaOH显黄色。紫甘蓝汁第二次变色则需要通过设计实验的方法来验证。

设计意图：将紫甘蓝汁的两次变色原理作为本课程的任务主线，依次研究溶液两次变色的原因，条理更加清晰。第二次变色涉及NaOH与CO2的反应，是本课要讨论的重难点内容，需要在后续实验探究过程中讨论。

3.确定问题，设计实验

【过渡】为什么加入CO2之后就会变色呢？加入CO2之后溶液中可能发生哪些反应？

生猜想一：可能是CO2与水反应生成H2CO3使紫甘蓝汁变色。

生猜想二：可能是CO2与NaOH反应生成Na2CO3使紫甘蓝汁变色。

实验验证：分别向紫甘蓝汁及NaOH溶液中吹气，发现紫甘蓝汁不变黄，证明猜想一不成立。CO2气体吹入NaOH溶液无明显现象，需要设计实验证明二者发生了反应。

设计意图：通过加入CO2后溶液中可能出现哪些反应的问题提示，帮助学生联想到CO2可能与水或NaOH反应，从而提出猜想。理论学习中学生经常会忘记NaOH与CO2反应无明显现象的问题，故专门设计了吹气实验，帮助学生“眼见为实”，增强体验感。

【过渡】既然无明显现象，我们如何证明NaOH与CO2的确发生了反应呢？在碱的化学性质中，我们已经了解到，可溶碱能与非金属氧化物反应生成盐和水。写出NaOH与CO2反应的方程式。

设计意图：复习碱与非金属氧化物反应的化学性质，为讲解无现象化学反应的验证思路做好铺垫。

学生思考，得出可以从证明新物质生成和证明反应物减少的角度来证明反应发生。本实验可以考虑证明Na2CO3的生成或证明CO2的减少。

设计意图：帮助学生形成无现象化学反应验证的一般思路，促进学生深度思考。

【探究实验】请同学们利用现有的仪器和药品，依据两种思路，设计出尽可能多的实验方案;再分工合作，完成实验，记录实验现象，分享自己的方案及结论。

设计意图：提供多种实验药品，为学生设计实验方案提供尽可能多的支持。培养学生的发散性思维。展示实验结果时会出现四种实验方案，即分别使用稀盐酸、Ca（OH）2、BaCl2来检验Na2CO3;向盛有CO2的塑料瓶中加入NaOH后震荡。此时再对物质检验的方法进行归纳。说明可利用物质的化学性质进行检验。

【过渡】塑料瓶中加入NaOH溶液后变瘪真的能够说明NaOH与CO2反应了吗？

学生思考发现NaOH溶液中还含有水，要排除水的干扰，需再做一组对比实验。

设计意图：促进学生深度思考，从已设计出的方案中寻找漏洞，不断总结归纳，找到最優方案。

4.知识拓展，归纳小结

【视野拓展】紫甘蓝汁的变色规律比酚酞溶液更加丰富，在强碱性条件下显现黄色，在碱性稍弱的条件下显现绿色。加入干冰后，强碱NaOH被消耗，产生了碱性稍弱的Na2CO3才出现了溶液由黄变绿的现象。

设计意图：回归课程开始时的任务，揭秘紫甘蓝汁变为绿色的根本原因。保证思维的完整性。

【归纳小结】像今天这样无明显现象的化学反应，我们都可以依据两种思路来验证反应发生：分别是验证有新物质生成和有反应物减少。

四、教学反思

本节课从设计到课堂教学，整个授课全程以学生为主体，课前魔术激趣，引导学生揭秘两次变色原理，第二次变色涉及NaOH与CO2的反应，通过实验探究得出验证无现象化学反应的一般思路。