王晨敏

（如皋市外國語學(xué)校 江蘇 如皋 226500）

一、問題提出

有關(guān)“氫氧化鈉變質(zhì)問題”一直是初中化學(xué)的難點，但又是中考的熱點，它的命題設(shè)計源于教材，高于教材，經(jīng)創(chuàng)新設(shè)問、縝密改編而成。命題的核心常常圍繞：變質(zhì)的原因是什么？ 如何證明已變質(zhì)？ 是完全變質(zhì)還是部分變質(zhì)？ 如何除去變質(zhì)產(chǎn)生的新雜質(zhì)？ 甚至還要計算樣品的變質(zhì)程度。盡管通過多次練習(xí)，多次講解，我們還是發(fā)出學(xué)生怎么還出錯的怨言和無奈。

今年是如皋義務(wù)教育優(yōu)質(zhì)均衡師資調(diào)配的第一年，筆者面對著一批大多來自城郊的學(xué)生，不少是留守少年和進城務(wù)工子女。他們對很多知識缺乏從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的歷程，心理學(xué)研究表明：學(xué)生通過充分調(diào)動各種感官而獲得的知識或技能最扎實。因此，教學(xué)中的難點內(nèi)容，盡量結(jié)合生活實際，對比不同物質(zhì)的不同性質(zhì)，讓學(xué)生動手操作探究過程來達成基本目標(biāo)，再通過“比較異同”找到突破遷移的思路。

二、教學(xué)過程

教學(xué)引入：實物投影展示三只蘋果，一只新鮮完好、一只有些黑斑點、一只全腐爛。

生：（熱情高漲、七嘴八舌）紛紛回答1 號好的、2 號有點變質(zhì)、3 號完全變質(zhì)。

教學(xué)環(huán)節(jié)1：理論對比，實驗探究，判斷氫氧化鈉是否已變質(zhì)

師：實物展示兩只表面皿：1 號盛有久置的氫氧化鈉固體、2 號放上剛從試劑瓶取出的氫氧化鈉，觀察對比，說出現(xiàn)象。

生1：1 號潮解變質(zhì)了，2 號沒變質(zhì)。

生2：錯。潮解是吸收空氣中的水分，不是與水反應(yīng)，這是物理變化。變質(zhì)是化學(xué)變化。

生3：其實，氫氧化鈉在空氣中不僅易潮解，而且還與空氣中的二氧化碳反應(yīng)。

生4：此時能看出1 號潮解了，但似乎看不出它是否變質(zhì)了？

師：同學(xué)們觀察、分析得都不錯?？床怀霈F(xiàn)象的原因有多種，一是確實沒有發(fā)生反應(yīng)，二是反應(yīng)得太慢，三是有些反應(yīng)本身就沒有明顯的實驗現(xiàn)象，譬如：前面學(xué)習(xí)借助酚酞溶液判斷反應(yīng)的發(fā)生。那究竟氫氧化鈉有沒有變質(zhì)呢？ 該如何證明呢？

生1：（急中生智） 那我們也取1 號物質(zhì)溶于適量的水，滴加酚酞，如果不變紅，證明沒有氫氧化鈉。

生2：（立即反駁）那要像3 號蘋果一樣，氫氧化鈉全部變質(zhì)才行。如果還有一部分氫氧化鈉，滴加酚酞肯定是變紅的。

師：同學(xué)們分析得似乎都有道理，先請同學(xué)們觀察下面一組對比試驗：

生：（恍然大悟） 溶液都變紅，原來NaOH 溶液和Na2CO3溶液都顯堿性，用酚酞無法證明NaOH 是否變質(zhì)。

師：很好！ 今天老師為每組提供一瓶“NaOH 溶液”，不知是否變質(zhì)？ 請各活動小組圍繞生1 的原理，先設(shè)計實驗方案，再動手操作，認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象。

（同學(xué)們熱情高漲，逐一認(rèn)識實驗臺上提供的多種藥品，畫出各自設(shè)計的裝置圖，操作，觀察，討論，記錄。）

成果展示：

生1： 取樣滴加稀鹽酸，出現(xiàn)氣泡，證明樣品中有Na2CO3，說明NaOH 溶液已變質(zhì)。（很多同學(xué)點頭贊同）

生2：我們小組滴加稀硫酸，現(xiàn)象也一樣，也能說明問題。

生3：取樣滴加Ca（OH）2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，只有Na2CO3才會和它反應(yīng)，說明NaOH 溶液已變質(zhì)。

生4：我們滴加Ba（OH）2溶液，現(xiàn)象一樣，也說明NaOH 溶液已變質(zhì)。

生5：取樣滴加BaCl2，有白色沉淀產(chǎn)生，說明NaOH溶液已變質(zhì)。

（這時，部分同學(xué)流露質(zhì)疑的表情）

生6：萬一BaCl2和NaOH 反應(yīng)呢？

師：想得很周到，但是BaCl2和NaOH 會不會發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)？

生1：肯定不會，因為沒有沉淀、氣體、水生成。剛才的顧慮是多余的。

生2：我想取樣滴加CaCl2溶液或Ba（NO3）2溶液或Ca（NO3）2溶液都有白色沉淀生成，都能證明。

師：非常棒！ （這會兒又有同學(xué)躍躍欲試，機會一定要留給學(xué)生）

生：這會兒我還滴加了MgCl2溶液，也有白色沉淀，行不行？

（由于當(dāng)時學(xué)生對酸、堿、鹽知識還不夠熟練，這樣的問題頓時把整個高漲的課堂陷入了短暫的沉思）

生： 不行。MgCl2不僅和NaOH 反應(yīng)生成白色沉淀Mg（OH）2，也和Na2CO3反應(yīng)生成的MgCO3微溶，也會有一部分沉淀，無法證明沉淀是由哪個反應(yīng)得到的，也就無法證明NaOH 溶液已變質(zhì)。

師：（我為學(xué)生的創(chuàng)新思維及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶Ρ确治雎N起大拇指）。總結(jié)下來是不是可以用不同類別的物質(zhì)證明Na2CO3的存在？

（學(xué)生對剛才討論得出的合理方案進行歸類）

酸：鹽酸、稀硫酸

堿：Ca（OH）2、Ba（OH）2

鹽：BaCl2、CaCl2、Ba（NO3）2、Ca（NO3）2

教學(xué)環(huán)節(jié)2：探究樣品的具體成分

師：請問你們試劑瓶中溶液中的溶質(zhì)是什么呢？

生： 應(yīng)該有三種可能： ①全部是Na2CO3②既有NaOH 也有Na2CO3③全部是NaOH

師：小強對猜想②設(shè)計了如下實驗（見下表）：

（投影上述實驗方案，小組討論，評價是否合理并說明理由。）

實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論及相關(guān)反應(yīng)方程式a.取少量固體樣品于試管中，加入適量稀鹽酸有大量氣泡產(chǎn)生樣品中有Na2CO3，化學(xué)方程式為：b.另取少量固體樣品于試管中，加入適量水溶解，并滴入幾滴酚酞試液酚酞試液由無色變?yōu)榧t色樣品中有NaOH

生：一致認(rèn)為不合理，第一步實驗說明少量固體樣品肯定有Na2CO3，Na2CO3溶液顯堿性，那原樣品溶于水，滴加酚酞溶液肯定會變紅。

生1： 那我們?nèi) 反應(yīng)后的溶液，滴加幾滴酚酞溶液，如果變紅，證明樣品中有NaOH。

（方法改進，立即被不少同學(xué)認(rèn)可，但也有部分同學(xué)在搖頭看，表示質(zhì)疑。）

師：請一位同學(xué)上來演示實驗。

（同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，酚酞并沒有變紅。）

生1：其實，鹽酸在與Na2CO3反應(yīng)時也與NaOH 反應(yīng)。因此，用了鹽酸無法判斷是否有NaOH。

師：非常好！ 為此，證明Na2CO3的時候，不能影響NaOH。請小組繼續(xù)討論實驗方案證明樣品溶液中既有NaOH 也有Na2CO3。

（通過對投影中小強方案的評價，組內(nèi)討論有了切入點，而且在不同物質(zhì)中比較，激活了學(xué)生的思維火花。）

成果展示：

生：1：取樣于試管中滴加過量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，證明有Na2CO3，再向試管中滴加幾滴酚酞，溶液變紅，證明有NaOH。

生2：取樣于試管中滴加過量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，證明有Na2CO3，再向試管中滴加幾滴酚酞，溶液變紅，證明有NaOH。

生3：取樣于試管中滴加過量Ca（OH）2溶液，有白色沉淀生成，證明有Na2CO3，再向試管中滴加幾滴酚酞，溶液變紅，證明有NaOH。

生4：取樣于試管中滴加過量Ba（OH）2溶液，有白色沉淀生成，證明有Na2CO3，再向試管中滴加幾滴酚酞，溶液變紅，證明有NaOH。

師：很好！ 這四種方案得出的預(yù)期現(xiàn)象都相同，但是否都合理呢？

生1：3、4 兩種不行，Ca （OH）2、Ba （OH）2與Na2CO3反應(yīng)時有NaOH 生成，干擾了原樣品中NaOH 的確定。（有些小組恍然大悟，紛紛點頭，又有學(xué)生躍躍欲試。）

生2：1、2 方法中CaCl2溶液過量一點好，必須確保Na2CO3全反應(yīng)，如果剩余它也顯堿性，滴酚酞溶液也變紅。（老師建議把掌聲送給他們，又有學(xué)生舉手。）

生3：剛才討論過Ba（NO3）2、Ca（NO3）2可以代替BaCl2、CaCl2，效果一樣。酚酞溶液也可用CuCl2、FeCl3代替，讓OH-與Cu2+、Fe3+結(jié)合產(chǎn)生沉淀。

師：非常好！ 下面請小組整理方案，結(jié)合供給的藥品選兩種方法進行實驗。

師：好！同學(xué)們的基本操作比較到位。但我意外發(fā)現(xiàn)兩個小組在第二步滴加酚酞時，溶液沒有變紅，這說明了什么？

生：說明它完全變質(zhì)，樣品里只有Na2CO3。

師：看來是一舉兩得，針對不同的猜想，采取相同的實驗操作，描述不同的實驗現(xiàn)象得出不同的結(jié)論，這種思維方法在很多探究題中值得借鑒。

教學(xué)環(huán)節(jié)3：如何除去雜質(zhì)

提出這一問題，立即得到學(xué)生的回應(yīng)，為了不引入新的雜質(zhì)離子，用適量的Ca（OH）2或Ba（OH）2溶液。由此可見，對比不同的實驗?zāi)康模鶕?jù)不同的原理選擇合理的方案。

教學(xué)環(huán)節(jié)4：變式訓(xùn)練 突破遷移

（2010 南通）魔術(shù)“吹氣生火”。用棉花將一種淡黃色的固體包裹其中，將一根長玻璃管插入棉花團中吹氣，稍后棉花團劇烈燃燒起來。同學(xué)們?yōu)榱私议_這個魔術(shù)的秘密，進行了如下探究。

【相關(guān)信息】①淡黃色固體成分是過氧化鈉（Na2O2）。②吹出的氣體主要成分有氮氣、二氧化碳和水蒸氣。③過氧化鈉與氮氣不反應(yīng)。

【提出猜想】同學(xué)們發(fā)現(xiàn)殘留固體呈白色，對該固體成分進行猜想：

猜想Ⅰ：固體成分是Na2CO3，CO2參加反應(yīng)。

猜想Ⅱ：固體成分是NaOH，H2O 參加反應(yīng)。

猜想Ⅲ：固體成分是____，CO2和H2O 均參加反應(yīng)。

【實驗探究】 同學(xué)們在老師帶領(lǐng)下用足量且潮濕的CO2氣體通入過氧化鈉粉末中，充分反應(yīng)后，取白色固體于試管中配成溶液，設(shè)計實驗對猜想進行驗證。

驗證Ⅰ：向溶液中滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生。有同學(xué)認(rèn)為固體成分僅含有Na2CO3。

驗證Ⅱ：蘸取少量溶液滴到pH 試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較，pH 大于7，有同學(xué)認(rèn)為固體是NaOH。請問此結(jié)論是否正確？ ____（填“正確”或“錯誤”），原因是：____。

驗證Ⅲ：先向溶液中加入足量的____溶液，看到白色沉淀產(chǎn)生，寫出反應(yīng)方程式 ____ ；然后向上層清液中加入____溶液，看到溶液呈紅色，驗證了猜想Ⅲ是正確的。

【實驗反思】由驗證Ⅲ的結(jié)果可知，驗證Ⅰ的結(jié)論錯誤，因為它不能排除____的存在。

此題雖然題干新穎，但重點環(huán)節(jié)的實質(zhì)與氫氧化鈉的變質(zhì)問題幾乎相同。絕大數(shù)學(xué)生很快解決了此問題。驗證了這堂專題復(fù)習(xí)課的高效結(jié)果。

三、教學(xué)反思

整個教學(xué)過程中，通過引導(dǎo)、激活學(xué)生已有的知識，讓學(xué)生有話可說、有事可做、有疑點可提。在實驗探究中立足原理、比較異同，操作時又無形地增設(shè)了對比實驗，增強了實驗的直觀性，學(xué)生的趣味性；也增強了學(xué)生感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的歷程，進而學(xué)會自主地從實驗的對比中去不斷探索科學(xué)的真理。在環(huán)環(huán)相扣的對比中為學(xué)生增設(shè)思維的臺階，便于知識的掌握、鞏固及遷移，彌補教材實驗的不足。