氢氧化钠变质后成分的探究教案

氢氧化钠变质后成分的探究一、教学目标：知识与技能：1、进一步深化氢氧化钠与二氧化碳反应的性质及相关物质的性质和转化的认识。2、复习巩固酸碱盐的部分化学性质和学会一些除杂的方法。过程与方法1、通过氢氧化钠变质与否、变质程度及如何除杂的讨论、实验，归纳小结，培养总结知识，使知识系统化、网络化的学习能力；2、在探究性问题的解决过程中培养应用酸碱盐知识分析和解决实际问题的能力，培养进行科学探究的方法与创新能力。情感态度与价值观通过探究，激发学生开展科学探究和学习化学的兴趣，体验创新实践过程中的乐趣，培养学生严谨求实的科学态度。二、教学重点和难点教学重点：1、氢氧化钠的变质成因;2、离子的鉴定方法;3、混合的分离及除杂。教学难点：通过实验的探究，使同学们的科学探究思想与方法的初步形成。教学过程：复习提问：实验室现在有两瓶无色溶液，分别是氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液，请同学们用你们所学的化学知识将他们鉴别开，然后贴上标签。小组讨论用什么方案进行鉴别，并说出其中化学原理。写出化学方程式。创设情境引入新课：【提出问题】（出示图片）现在实验室有一批久置的氢氧化钠溶液，并且瓶口出现了白色粉末，老师对该氢氧化钠溶液的成分产生了怀疑，该溶液是否变质？如果变质那么变质的程度如何？今天这节课就请同学们通过对该氢氧化钠溶液的成分进行探究，从而帮助教师解决以上疑问。（同学愿不愿意帮助教师啊）学生自学合作交流：教师引导：要想探究该氢氧化钠溶液的成分，我们得通过什么途径？（学生答实验）教师引出实验探究的基本步骤1、实验探究的基本环节，提出问题理论分析实验探究得出结论交流评价师：按探究的流程，我们第一步要做什么？（提出问题）我们的问题是什么？（氢氧化钠是否变质？如果变质变质的程度如何？首先我们先解决第一个问题上：氢氧化钠是否变质？（出示课件）问题有了下一步是什么？（猜想与假设）同学们你们的猜想与假设是什么？（请同学回答）（课件展示）氢氧化钠变质的原因是什么？如何知道氢氧化钠是否已变质呢？要探究氢氧化钠是否变质，实质是要探究什么的存在？（碳酸钠的存在，在确切的说就是检验碳酸根的存在。）师：我们如何检验碳酸根的存在呢？现在老师就给你们时间，小组间讨论一下，你们小组要用什么方法检验碳酸根的存在。（学生小组讨论教师巡视）给出几种药品供选择：盐酸、石灰水、氯化钙溶液、氯化钡溶液、石蕊试液、酚酞试液等小组汇报设计的实验方案：（教师对给予点评和及时的指证）师：方案已设计好了下面大家就动手探究，在探究中寻找真理吧！汇报：学生小组派代表按操作，现象和结论的步骤汇报，并且注意操作中要取样，说出所加试剂及用量：如是足量、过量、适量。还要说出反应的现象及让学生写出其中方程式。（教师对给予点评和及时的指证）（课件展示合理的实验）学生实验后将实验报告填写完并将几个同学不同的设计做以展示）【提问】既然已变质，那么是完全变质，还是部分变质呢？（出示课件）请学生进行猜想和假设。并说出部分变质其成分是什么？全部变质其成分是什么？提出具体的问题引导学生思考：1、探究久置的氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质是探究什么物质的存在？（若学生有难度可以小组讨论）（课件展示：探究久置的氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质是探究氢氧化钠是否存在）2、直接用酚酞检验行不行？3、用什么除去溶液中的碳酸钠？4、除去溶液中的碳酸钠后，用什么方法检验氢氧化钠呢？师：哪位同学能总结一下，检验久置的氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质得需几步？给出几种药品供选择：盐酸、石灰水、氯化钙溶液、氯化钡溶液、石蕊试液、酚酞试液等小组讨论实验方案.小组汇报实验方案（教师对给予点评和及时的指证）【总结】溶液中氢氧根离子的检验方法：指示剂、铵盐、硫酸铜溶液等汇报：学生小组派代表按操作，现象和结论的步骤汇报，并且注意操作中要取样，说出所加试剂及用量：如是足量、过量、适量。还要说出反应的现象及让学生写出其中方程式。（教师对给予点评和及时的指证）（课件展示合理的实验）学生实验后将实验报告填写完并将几个同学不同的设计做以展示）【过渡】如果该瓶氢氧化钠溶液已经变质了，那它还有没有使用价值？并说明理由。当氢氧化钠溶液部分变质时：只要想办法除去其中已变质部分的na2co3，才能再继续使用！【提问】如何除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠？教师给出试剂，学生讨论评价最后得出除杂的基本原则：不变、不引、易分离。教师讲解提高升华：1、氢氧化钠变质的原因：敞口放置，与空气中的二氧化碳反应，生成了碳酸钠。化学方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2、检验氢氧化钠是否变质的方法：(分别滴加酸、碱、盐溶液，各为一种方法)①取少量样品于试管中，滴加稀盐酸(或者稀硫酸)，如果产生气泡，说明已变质。原理：碳酸钠会与酸反应生成二氧化碳气体；而氢氧化钠与酸反应无明显现象。Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑；NaOH+HCl=NaCl+H2O②取少量样品于试管中，滴加氢氧化钙溶液(或者氢氧化钡溶液)，如果产生白色沉淀，说明已变质。原理：碳酸钠会与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，而氢氧化钠与氢氧化钙不反应，无明显现象。Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH；NaOH+Ca(OH)2≠③取少量样品于试管中，滴加氯化钡溶液(或者硝酸钙等其它可溶性钙盐、钡盐溶液)原理：碳酸钠会与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀，而氢氧化钠与氯化钡不反应，无明显现象。Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl；NaOH+BaCl2≠3、检验氢氧化钠是完全变质还是部分变质的方法：取少量样品于试管中，滴加足量的CaCl2溶液（或BaCl2或Ca（NO3）2），再滴加少量酚酞溶液，如果溶液变红色，说明溶液部分变质；如果溶液呈无色，说明氢氧化钠完全变质。原理：氢氧化钠和变质后生成的碳酸钠溶液都呈碱性，滴加足量的氯化钡溶液是为了除尽生成的碳酸钠，这时会产生白色沉淀，然后滴加酚酞溶液，如果溶液呈红色，说明溶液呈碱性，有未变质的氢氧化钠，部分变质。如果溶液不变红，说明没有氢氧化钠了，完全变质了。Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl(注意：除去碳酸钠时，不能用氢氧化钡，因为氢氧化钡与碳酸钠反应会生成新的氢氧化钠，会干扰对氢氧化钠的检验。Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH)4、如何除去部分变质的氢氧化钠中的碳酸钠。滴加适量氢氧化钙溶液，然后过滤，就得到氢氧化钠溶液，再蒸发，就得到氢氧化钠固体。Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH(注意：①不能选用盐酸或硫酸等酸液，因为酸与碳酸钠反应的同时也会与氢氧化钠反应，而且会生成NaCl或Na2SO4，引入了新的杂质。②不能用氯化钙等盐溶液，因为它们会碳酸钠反应生成了NaCl，引入了新的杂质。)5、检验氢氧化钠变质的程度根据氢氧化钠变质后生成碳酸钠加入过量的稀盐酸，称量质量减少的多少可知生成二氧化碳的多少进而求出碳酸钠的质量就可找出氢氧化钠变质的质量分数。当堂练习：例题1、一天，实验助手小娟走进实验室，和老师一起检查每个实验桌上的药品、仪器是否齐备，走到某组的时候，看到了一个不和谐的“音符”，如图：（1）此情此景你首先想到的是它可能变质了，该变质反应的化学方程式为_______________________________。（2）围绕此瓶NaOH溶液是否变质的问题，小娟利用实验室的三种试剂（氯化钙溶液、稀盐酸、酚酞试液）展开了探究活动。①验证该溶液已经变质。你认为小娟所加的试剂是。②欲证明变质的溶液中尚存NaOH，请你帮助小娟完成以下探究方案：探究目的探究步骤预计现象除尽溶液中的①取少量溶液于试管中，滴加足量的_________试剂有白色沉淀产生证明溶液中尚存NaOH②向实验①所得溶液中滴加酚酞试液_____________________（3）通过上述探究，说明氢氧化钠溶液暴露在空气中容易变质，故应_________保存。2、某同学做中和反应实验时，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，意外看到有气泡产生，在确认药品没错，只是在瓶口发现有白色粉末状物质后，该同学认为是氢氧化钠溶液变质了。⑴氢氧化钠溶液变质的原因是⑵利用与上述实验不同的原理，该同学又设计了一个实验，再次确认该氢氧化钠溶液已变质。实验步骤实验现象实验结论取少量氢氧化钠溶液于试管中，滴加＿＿＿＿该氢氧化钠溶液已变质⑶该氢氧化钠溶液是部分变质还是全部变质？实验步骤实验现象实验结论该氢氧化钠溶液_______变质写出⑶中所涉及到的一个反应的化学方程式⑷如何用该变质的溶液来制取氢氧化钠溶液？简述实验步骤。联系中考：1：探究实验室中久置的NaOH的变质程度。[研究方案]先称取13.3克的NaOH样品（杂质为Na2CO3）,配成溶液，然后向溶液中逐渐滴加质量分数为14.6%的稀盐酸,根据生成CO2的质量测定Na2CO3的质量.从而进一步确定样品中NaOH的变质程度。[解决问题]实验测得加入稀盐酸的质量与产生CO2气体的质量关系如下图所示。填写下表：（计算结果保留小数点后一位）2：小刚在化学实验室发现，盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。小刚叫来小军和小红，共同探究这种白色粉末的成分。他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想：①可能是NaOH；②可能是Na2CO3；③可能是NaOH与Na2CO3的混合物。查阅资料发现：Na2CO3溶液呈碱性，能使酚酞试液变红；常用BaCl2溶液来检验CO32-的存在。为了验证猜想，他们分别做了下面的实验。（1）小刚取少量白色粉末，滴加稀盐酸，有气体生成。由此小刚认为白色粉末是Na2CO3。请判断小刚所得结论是否正确，并简述理由：_______________________________________________________________。（2）小军取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变成红色。由此小军认为白色粉末是NaOH。请判断小军所得结论是否正确，并简述理由：_________________________________________________。（3）小红取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。由此判断白色粉末中含有_________。为了验证猜想③，小红继续向溶液中滴加BaCl2溶液至不再产生沉淀，然后过滤。你认为她接下来还应进行的实验是_________；在小红所做的实验中，若把BaCl2溶液换成Ba(OH)2溶液是否可行？请简述理由__________________________。3．端午阳节后，小丽带着快乐的心情返回学校。当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，由此，激发了她的探究欲望。【提出问题】这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？【提出猜想】小丽的猜想：NaOH溶液部分变质。你的新猜想：。【实验探究】小丽设计如下实验来验证自己的猜想，请根据表中内容填写小丽实验时的现象实验步骤现象结论取少量NaOH溶液样品于试管中，先滴加足量的CaCl2溶液，然后再滴加酚酞试液。NaOH溶液部分变质假设你的猜想正确，并按小丽的实验方案进行实验，则你观察到的实验现象___________________。【实验反思】⑴下列物质①BaCl2溶液、②Ca(NO3)2溶液、③Ca(OH)2溶液、④Ba(OH)2溶液，不能替代NaCO3质量/g变质NaOH的质量/gNaOH变质的程度（用质量分数表示）小丽实验中CaCl2溶液的是________(填序号)。⑵小丽第二次滴加的试剂除用指示剂外，还可以用________________替代。【拓展应用】保存NaOH溶液的方法是。4、某同学做中和反应实验时，将稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，意外看到有气泡产生，在确认药品没错，只是在瓶口发现有白色粉末状物质后，该同学认为是氢氧化钠溶液变质了。⑴氢氧化钠溶液变质的原因是⑵利用与上述实验不同的原理，该同学又设计了一个实验，再次确认该氢氧化钠溶液已变质。实验步骤实验现象实验结论取少量氢氧化钠溶液于试管中，