人教版 《化学必修1》3《Na2O2与H2O反应的异常现象及反应历程探究》

《Na2O2与H2O反应的异常现象及反应历程探究》 一、教材与学情分析 （一）使用教材 本节课是人教版高中化学《必修1》第三章的实验探究课。 （二）教材分析 教材内容主要包括过氧化钠的性质与应用，设置了过氧化钠与水反应实验，其作为金属化合物部分第一个实验，具有重要的实验教学意义。学情方面，学生先后学习了化学实验基本方法、氧化还原反应、过氧化钠的性质，同时也具有了一定的实验设计和动手操作能力。但逻辑思维和实验探究方面仍需进一步的提高。 二、实验教学目标 （一）教学目标 （1）通过对Na2O2与H2O反应异常现象的发现，引导学生探析微观反应历程。 （2）通过对Na2O2与H2O反应的探究及异常现象的论证，熟悉科学探究的一般步骤，培养学生的证据意识。 （3）在解释对Na2O2与H2O反应异常现象的过程中，建立认知模型，揭示现象的本质和规律. （二）评价目标 （1）通过对Na2O2与H2O反应的探究实验方案的交流与点评，诊断并发展学生实验探究的水平（定性、定量）。 （2）通过对Na2O2与H2O反应的判断和分析，诊断并发展学生对氧化还原反应本质和化学能量变化的认识水平。 三、实验原理与药品 （一）实验原理 2Na2O2 + 2H2O =4NaOH+ O2↑ Ⅰ. Na2O2+2H2O = H2O2+2NaOH Ⅱ. 2H2O2 = 2H2O+O2↑ （二）实验药品与仪器 药品：过氧化钠、蒸馏水、酚酞试液、氢氧化钠溶液、盐酸、木条等。 仪器：试管、滴管、三颈烧瓶、分液漏斗、酒精灯、数字化技术装备、集热式恒温磁力搅拌器等。 图1 实验药品与仪器 四、实验创新要点 根据高中化学课程标准的要求，结合本节课的内容，设置两个科学探究：1、褪色异常现象探究；2、初始大量气泡探究。 创新要点： 1、两个科学探究问题均来自于真实教学过程中的“异常现象”，在整个过程中，突出科学探究的重要性，帮助学生构建科学探究的思维模型。 2、利用常规试管实验定性解决探究问题，锻炼学生逻辑思维；常规试管实验无法满足实验需求时，引入数字化技术设备，将实验由定性转为定量，宏观现象与微观数据相结合，精准探究实验问题。 3、利用数字化技术设备，探析微观反应历程，探究Na2O2与H2O反应知识的本原。 五、实验教学过程 【褪色异常现象探究】 （1）发现问题： 在上节课过氧化钠性质教学中，学生利用带火星木条验证了过氧化钠与水反应的产物O2，但在验证另一个产物NaOH时，向反应后溶液滴加酚酞，溶液变红，即可证明有NaOH生成，但同时出现了一个异常现象：溶液变红后又立刻褪色。 图2 异常现象1：溶液变红后又褪色 这一异常现象引发了学生们强烈的探究欲望，为何向Na2O2与H2O反应后溶液中滴加酚酞后先变红后褪色？ 我以此作为探究问题，与学生一同进行科学探究。 （2）提出猜想： 学生小组讨论，认为是实验产物或中间产物使溶液褪色，提出了三种猜想：1. O2的原因；2. NaOH的原因；3. H2O2的原因。 图3 学生针对于褪色问题的猜想 （3）查阅资料、设计方案、实验探究： 针对猜想1，学生设计实验方案，向滴加酚酞的NaOH溶液中通入O2，（播放视频），溶液未褪色，因此猜想1不成立； 由于猜想2已超出学生已有知识范围，学生之前只知氢氧化钠溶液可使酚酞变红，但进一步查阅资料可知，浓NaOH溶液可以使溶液褪色，因此，我将此信息以资料卡片的形式推送给学生。学生设计实验方案，向浓氢氧化钠溶液中滴加酚酞（播放视频），溶液先变红后褪色，猜想2看似成立； 针对猜想3，通过查阅资料，学生了解了过氧化氢的强氧化性能破坏有机色素结构，具有漂白性，学生设计实验方案，向滴加酚酞的NaOH溶液中滴加H2O2，（播放视频），溶液褪色，猜想3同样成立； 至此，学生们对褪色问题提出的猜想2和3均成立，学生们进一步提出疑问，具体是哪一种起关键作用呢？ 学生们小组讨论，两个小组分别提出了两 ... ...