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《“污渍爆炸盐”中的化学》课堂实录

作者:艾 璐   时间:2007-11-15    本文热度:    等级:★★★
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  [创设情境]前几天,老师在“大润发”超市无意中发现了一种新产品,其产品名称的特殊性使老师对它产生了极大的兴趣。它叫做“爆炸盐”。(展示右边图片和实物)通过图片显示,同学们知道我是在超市卖哪类物质的区域发现它的吗?
  [学生回答]洗涤品区域,因为图片上显示它一种高性能衣物助洗剂。
  [课堂过渡]同学们家里用过它来洗衣服吗?(学生齐答:没有)它是一种新的衣物助洗剂。要使用一种新产品,我们首先要关注该产品使用时应注意的问题。
  [展示信息]这是来自“爆炸盐”标签上的两条信息:(1)本产品不伤衣物,“无磷”是它的一大优点;(2)使用时,为避免皮肤直接接触本产品,建议使用橡胶手套。
  [提出问题]请同学们思考:为何标签上宣称“无磷”是优点?为何使用该产品时建议带橡胶手套?
  [学生回答]学生1:“无磷”是优点的原因主要“磷元素”是植物生长所需的元素之一,水体中含磷过多,会造成水体的富营养化,导致产生“水华”等现象;
  学生2:建议带橡胶手套可能是因为该产品对皮肤有腐蚀和刺激作用,为避免皮肤直接接触该产品,所以要带手套。
  [课堂过渡]它对皮肤有腐蚀和刺激作用,成分到底是什么呢?在课前,老师查阅了相关的资料。
  [查阅资料] “爆炸盐”的主要成分是过氧碳酸钠(Na2CO4),俗称“固体双氧水”, 白色结晶颗粒,其溶于水后,会产生一种碳酸盐和另一种化合物。
  [猜想假设]同学们认为这种碳酸盐和另一种化合物分别是什么呢?
  [学生猜想]学生1:我猜想:因为该产品的主要成分俗称“固体双氧水”,所以另一种化合物可能是过氧化氢;又因为过氧碳酸钠中含有钠元素,所以碳酸盐是碳酸钠。
  学生2:根据反应前后元素种类不变,我猜想这两种物质是碳酸钠和氢氧化钠。
  学生3:前面我们学过氢氧化钠具有强腐蚀性,它能溶解有机物,对衣物有危害作用,因此我认为不可能含有氢氧化钠。(鼓励这位学生能灵活地把知识运用于实际生活)
  [设计方案]要验证“爆炸盐”饱和水溶液中含有过氧化氢和碳酸钠,同学们有哪些方法?
  [学生交流]学生1:可以向“爆炸盐”饱和水溶液中加入二氧化锰固体,看是否有氧气产生,若有,证明溶液中含过氧化氢。(教师追问:如何证明氧气呢?学生回答:用带火星的小木条检验,看是否复燃)
  学生2:向“爆炸盐”饱和水溶液中加入稀盐酸,看是否产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,若有,证明溶液中含碳酸钠。
  学生3:也可以向“爆炸盐”饱和水溶液中加入硝酸钡溶液,看是否产生沉淀,若产生沉淀,再加稀硝酸,看沉淀是否溶解,若溶解,证明溶液中含碳酸盐。
  学生4:我认为学生3没必要再加稀硝酸,因为根据元素守恒,溶液中不可能含硫酸根离子,所以加入硝酸钡溶液,有沉淀产生就证明溶液中含有碳酸根离子。(鼓励这位学生思维严密)
  学生5:我认为还可以向“爆炸盐”饱和水溶液中直接加入澄清石灰水,看是否生成沉淀,若有,证明溶液中含碳酸钠。
  [课堂过渡]同学们的想法真多,总结起来,验证过氧化氢的存在就用二氧化锰固体试剂;验证碳酸钠的存在可以用酸、碱、盐三类不同的试剂。下面老师根据大家的方案,首先来验证是否含有过氧化氢。
  [演示实验]在一小试管中加入一定量的二氧化锰固体,并倒入一定量的“爆炸盐”饱和水溶液,再用一根带火星的小木条伸入试管中,小木条复燃。(学生兴奋地发出“哇”的一声)
  [课堂过渡]下面请同学们根据刚才讨论的方案验证溶液中是否存在碳酸钠,实验过程中注意相关的实验操作。
  [学生实验]学生积极地动手实验,教师巡视,给学生一定的指导和帮助。
  [交流结果]也许是同学们急于想知道验证的结果,所以忽视了实验过程中的一些具体操作:如滴管的使用,液体的取用量等(纠正操作)。下面请同学们交流实验过程和实验结果。
  学生1:我们小组先取用一定量的饱和水溶液于试管中,然后滴加硝酸钡溶液,产生沉淀,证明含有碳酸钠。
  学生2:我们小组是向饱和水溶液中加入澄清石灰水,产生了少量沉淀,证明含有碳酸钠。(教师追问:与滴加硝酸钡溶液相比,哪个产生的沉淀更明显?学生回答:硝酸钡溶液。再问:你认为可能的原因是什么呢?学生回答:可能我刚才倒入的澄清石灰水比较少,再加上石灰水的浓度本身就小,所以产生的沉淀少)
  学生3:我们小组是先向试管中倒入一定量的饱和水溶液,然后再倒入稀盐酸,立即产生大量气体,但塞上带有橡皮管的橡胶塞,通入澄清石灰水,石灰水没有浑浊。(教师追问:塞上橡胶塞后,你看到石灰水中有气泡吗?学生回答:好像很少。再追问:那你知道为什么石灰水没有浑浊吗?学生想了想“摇头”,说明不知道)
  学生4:我们小组也用的是稀盐酸,通入石灰水后变浑浊了。学生3石灰水没有变浑浊的原因可能是他们没有及时塞上橡皮塞,二氧化碳气体全部逸散到空气中去了。(鼓励该学生能及时发现和分析问题)
  [教师提问]那么如果让同学们再用稀盐酸来验证碳酸钠,为避免上述情况的发生,大家会怎样改进?
  
  [学生回答]我们可以不用试管来实验,用带有分液漏斗的试剂瓶(实验桌上已有),在瓶中加入“爆炸盐”饱和水溶液,分液漏斗中加入稀盐酸,另一头通入澄清石灰水,这样就能通过控制加入稀盐酸的用量来控制反应速度,使二氧化碳气体尽可能通入澄清石灰水中。
  [课堂过渡]为避免上述情况的发生,老师还设计了如下一个装置(如图1)。该装置不仅可以验证碳酸钠,还可以验证过氧化氢。选用的试剂仍是我们刚刚用到的:“爆炸盐”饱和水溶液、二氧化锰固体、带火星的木条、稀盐酸、澄清石灰水。只要把五种试剂放在这个装置的不同位置,然后控制好两个分液漏斗的开关顺序和两个止水夹的开关顺序,便能达到验证目的。
  [提出问题]如果让大家来做这个实验,你们会如何放置这五种试剂?如何控制开关顺序?
  [学生讨论]学生讨论交流,然后回答。
  学生:在分液漏斗A、B中分别放入“爆炸盐”饱和水溶液和稀盐酸,试剂瓶中放入二氧化锰固体,烧杯中倒入澄清石灰水,导管的另一端放带火星的木条。然后先关闭分液漏斗B,打开分液漏斗A,关闭止水夹2,打开止水夹1,向试剂瓶中滴加“爆炸盐”饱和水溶液,一段时间后小木条复燃,证明有过氧化氢;再关闭分液漏斗A,打开分液漏斗B,关闭止水夹1,打开止水夹2,向试剂瓶中滴加稀盐酸,一段时间后石灰水变浑浊,证明有碳酸钠。(教师问:大家同意吗?学生答:同意)
  [演示动画]按照学生的操作,播放模拟动画。(

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