化学家园

Na2O2与H2O反应的研究性学习

                                      

1 教学目标
1．1通过本节课的学习，使学生掌握在课堂内进行研究性学习的一种模式：发现问题——提出猜想——验证猜想——得出结论。
1．2培养学生“不惟书”，敢于向课本质疑的求异思维以及从实际出发，实事求是的科学态度。
1．3通过实验探究提高学生进行科学探究的能力，包括观察实验和记录现象的能力，分析能力，表达能力，合作意识等。
2 教学重点
使学生熟悉在课堂内进行研究性学习的一种模式：发现问题——提出猜想——验证猜想——得出结论。
3 教学难点
调动学生学习的积极性，激发学生进行科学探究的兴趣，培养学生利用化学知识解决化学实际问题的能力。
4 教学用具
多媒体电脑、实验仪器及药品（略）
5 教学过程：
5．1课题的引入
（教师，以下简称师，）讲述：我们已经学过过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气。
（师）板书：2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑
（师）讲述：反应时有氧气生成，可以用带火星的木条复燃来确认，那么，怎样检验有氢氧化钠生成呢？
（生）滴加酚酞试液，溶液显红色。
（师）演示实验：在少量过氧化钠与足量水充分反应后的溶液中，滴加酚酞试液，振荡。（溶液编为1号）
（师）讲述：溶液由无色变成红色，振荡后，红色褪去。溶液显红色是因为溶液中有氢氧化钠生成。振荡后，溶液由红色褪成无色，又是什么原因呢？这就是我们今天要研究的课题。
（师）板书：一、课题的提出；操作电脑：大屏幕展示研究课题。
5．2课题的探究
5．2．1提出猜想：
（师）引导学生讨论。
（生）分组讨论可能的原因。
（师）请学生回答。
（师）依据学生的回答板书可能的原因。
5．2．2验证猜想：
（师）引导讨论是不是过氧化钠的作用。
（生）讨论并得出结论：实验过程中用的是少量的过氧化钠和足量的水，过氧化钠反应完，不是过氧化钠的作用。
（师）引导讨论是不是氧气的作用。
（师）讲述：反应体系是敞口体系，生成的氧气逸出；酚酞试液的保存没有采取特殊的密封措施，说明空气中的氧气不与酚酞试液的作用。结论：不是氧气的作用。（根据学生回答的实际情况，讨论其他的猜想是否合理。）
（师）引导讨论是不是氢氧化钠的作用。
（师）演示实验：将酚酞试液滴数滴到氢氧化钠溶液中，再向其中加入氢氧化钠固体，振荡。
（生）观察实验：溶液由无色变成红色，加入氢氧化钠固体，振荡，溶液红色褪去。
（师）引导学生得出以下结论：溶液褪成无色有两种可能的原因：第一种原因是氢氧化钠固体将酚酞的分子结构破坏了，使它失去显色作用；第二种原因是氢氧化钠溶液的浓度增大到一定程度时，能使酚酞显无色。
（师）提问：请同学们讨论：如何设计实验来验证是哪一种原因？
（生）讨论并得出以下结论：加水稀释（或加酸中和）氢氧化钠溶液，使氢氧化钠溶液浓度减小。如果溶液又恢复红色，则是氢氧化钠溶液浓度大的原因；否则是氢氧化钠固体将酚酞分子结构破坏了，使它失去显色作用的原因。
（师）演示实验并引导学生观察实验现象：将上述溶液分成两份（编为2号、3号），向2号溶液中逐滴滴入盐酸直至溶液再次出现红色；3号溶液用作对照实验。
（师）操作电脑：大屏幕展示：氢氧化钠溶液能使酚酞显红色，但氢氧化钠的浓溶液却能使酚酞显无色。
（师）提问：是不是因为过氧化钠与水反应后产生的氢氧化钠溶液的浓度大，而使酚酞显无色呢？请同学们讨论并提出实验方案。
（生）讨论并提出实验方案。
（师）演示实验并引导学生观察现象：向上次实验留下的1号溶液中滴加数滴酚酞试液，振荡，再向其中逐滴滴加盐酸（或加水稀释）。
（生）回答问题并得出结论：滴加盐酸（或加水稀释）的过程中，溶液中没有观察到红色重新出现的现象。结论：不是氢氧化钠的作用。
（师）讲述：从以上的探究过程中，我们已经确认过氧化钠、氢氧化钠、氧气等都不是溶液由红色褪成无色的原因。也就是说，我们写的过氧化钠与水反应的化学方程式中涉及到的主要物质都不是溶液由红色褪成无色的原因。这说明过氧化钠与水的反应中必然还有其他物质生成。这种物质应具有什么性质，组成元素是什么，会是什么物质呢？请同学们讨论。
（生）该物质具有强氧化性，漂白性，可能是过氧化氢。
（师）请同学们设计实验来验证有过氧化氢产生，并将过氧化氢除去，再检验溶液中有氢氧化钠生成。
（生）设计实验方案。
（生）学生代表发言介绍本组的实验方案。
（生）在充分交流的基础上，确定实验方案，选好实验药品、实验仪器，拟定实验步骤，然后分组做实验。
（师）操作电脑提出其中的一种实验方案：取少量过氧化钠于试管中，加足量水，充分反应，向反应后的溶液中加入少量二氧化锰粉末作催化剂，静置，待无气体产生时，用长胶头滴管取上层清液于另一试管中，向其中加入酚酞试液，观察溶液是否显红色。（若滴加酚酞试液后振荡溶液，溶液仍出现先变红后褪色的现象。请学生分析原因。）
（生）记录实验现象，书写相关化学方程式，分析实验结果。
（师）组织学生以小组为单位汇报探究结果。
（生）以小组为单位汇报探究结果。（过氧化钠与水反应产生了过氧化氢——Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2。过氧化氢具有强氧化性，使酚酞因氧化破坏而失去显色作用。）
（师）讲述：课本上给出的过氧化钠与水反应的产物是氢氧化钠和氧气，我们今天探究的结果是产物中有过氧化氢。它们之间有没有联系呢？过氧化钠与水的反应放出的热，使生成的过氧化氢分解为氧气和水。课本上给出的过氧化钠与水反应的化学方程式是这两个反应综合的结果。
5．2．3得出结论
（师）小结并板书：过氧化钠与水的反应分两步进行：
⑴产生过氧化氢     Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2
⑵过氧化氢分解     2H2O2=2H2O+O2↑
（师）操作电脑：大屏幕展示专家研究的结果（详见1999年《化学教育》7、8期合刊《过氧化钠与水反应系列实验的研究报告》）。
5．2．4课题的再探究
（师）操作电脑：大屏幕展示如下内容：
⑴、查阅资料了解氢氧化钠溶液的浓度大小与酚酞试液显色的关系。
（网址http：//www.cayzhxjy.com）
⑵、设计实验验证过氧化钠与水的反应过程中，立即分解的过氧化氢约占1/3。

6 板书设计

过氧化钠与水反应的研究

课题的提出

课题的研究

得出结论
过氧化钠与水的反应分两步进行：
⑴产生过氧化氢     Na2O2 +2H2O=2NaOH+H2O2
⑵过氧化氢分解       2H2O2=2H2O+ O2↑

【作者: 长空星雨】【访问统计:】【2008年01月17日 星期四 21:12】【注册】【打印】