探究无明显实验现象的反应的探究

教学·现场基于UbD理论的初中化学复习教学设计———以“有反应无明显现象的实验探究”为例文|柳翔《义务教育化学课程标准（2022年版）》明确指出：“化学是一门以实验为基础的学科，实验是学习化学的重要手段。

通过实验探究可以帮助学生获取化学知识，激发化学学习兴趣，培养科学素养。

”因此，本教学设计以“有反应无明显现象的实验探究”为例，基于UbD（“追求理解的教学设计”）理论进行设计，旨在落实化学学科核心素养的培养，促进学生的全面发展。

本教学设计将遵循《义务教育化学课程标准（2022年版）》所提出的课程理念，以“科学探究与创新意识”核心素养为目标，通过实验探究有反应无明显现象的化学反应，培养学生的实验设计和实验操作能力。

同时，本教学设计还将注重学生的实际需求和认知特点，从学生的已有经验出发，引导学生通过观察、思考和总结形成对化学反应的深入理解。

一、教学背景“有反应无明显现象的化学反应”是初中化学复习课中一种挑战性的实验主题。

本文着眼于那些化学反应并不通过明显变化表现的物质，学生往往难以通过观察实验现象来判断这些化学反应。

实验引导学生思考如何设计实验，从“无明显现象”到“呈现出可观察变化”，意在教导学生从理解化学反应的本质、探究反应物和生成物的性质等方面入手。

本次复习主要以二氧化碳与氢氧化钠的反应为例，基于UbD理念，鼓励学生进行小组讨论并设计简单的化学实验方案，培养学生设计实验的能力，让学生积极参与实验、观察、思考，并最终收集数据以得出结论。

二、教学目标1.学生更加深入地理解有反应无明显现象的化学反应的本质和规律。

2.学生掌握“没有明显现象的化学反应”相关题目的解题方法和思路。

3.通过小组合作，学生设计并完成有反应无明显现象的实验，提高实验设计和实验操作能力。

4.学生形成对化学反应的深入理解，培养科学素养和创新意识。

三、教学过程（一）导入新课师：同学们，我们之前学过二氧化碳与氢氧化钠反应的知识，这个反应会生成什么呢？生1：二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。

《如何证明无明显现象化学反应的发生》教学设计教学目标：1 知识与技能：使学生掌握分析并归纳证明无明显现象的化学反应的一般思路和方法。

2 过程与方法：培养学生宏观与微观相结合的分析探究水平；培养学生的观察探究水平。

3.情感态度价值观：使学生学会合作，学会分享。

学习重点：证明无明显现象化学反应发生的思路和方法。

学习难点：如何化隐形为显性。

的铁钉、碳酸钠溶液、氯化铁溶液、硫酸铜溶液、澄清石灰水、氯化钙溶液、氯化钡溶液实验仪器：试管、胶头滴管、烧杯教学软件：PPT、希沃授课助手教学过程：【导入】教师演示，引入课题教学环节教师活动学生活动设计意图【导入】教师演示，引入课题【演示实验一】【演示实验二】【设问引入】化学反应往往伴随明显的现象，但有一些反应无明显现象，看不见不代表没有发生。

对于这类肉眼无法观察到现象的反应，我们如何证明他们发生了呢？那下面我们就以同学们归纳的反应中出现频率最高的两个反应开始今天的探究。

1、归纳搜集初中阶段常见的无明显现象的化学反应，并书写相关化学方程式（于课前传至微信群中）2、通过观察演示实验，感受有现象的化学变化；3、通过观察演示实验，感知有一些化学变化无明显的实验现象；旧知复习，引领学生掌握判断反应发生的依据。

【活动一】从反应物被消耗的角度证明反应发生了1、NaOH和HCl的反应-------酸碱指示剂法从反应物被消耗的角度证明反应发生了2.NaOH和CO2的反应--------压强差法【活动三】 从有新物质生成的角度证明反应发生了 3、NaOH 和CO 2的反应-------其他试剂法教学环节 教师活动 学生活动 设计意图从物质状态的变化探究氢氧化钠和二氧化碳的反应【引入】NaOH 和CO 2的反应也没有明显现象，而且该反应中酸碱性无明显变化，那我们又能够用什么方法来证明呢？ 【复习】二氧化碳溶于水我们也无法看到明显的现象，那大家还记得我们是通过怎样的实验来证明的吗？实验原理又是什么呢？请小组讨论完成！【实验要求】小组讨论后，画出实验装置以及预测实验现象。

专项(五) 无明显现象反应的探究类型一中和反应1.25 ℃ 时,向20.0 mL质量分数为30%的盐酸中滴加氢氧化钠溶液,溶液的pH与所加氢氧化钠溶液的体积关系如图G5-1所示。

下列有关叙述正确的是( )图G5-1A.b、d两点对应溶液的pH:b>dB.所用氢氧化钠溶液的质量分数一定为30%C.向b点对应的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液呈无色D.d点对应的溶液中溶质是NaCl和NaOH2.某校化学兴趣小组利用数字化传感器探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图G5-2所示。

下列说法正确的是( )图G5-2A.图中a点所示溶液中,含有的溶质是NaCl和NaOHB.由a点到b点的pH变化过程证明酸和碱发生了中和反应C.向图中c点所示溶液中滴加无色酚酞,溶液不变色D.该实验是将盐酸逐滴滴入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中3.[2019·海南]现有如下药品:NaOH溶液、浓硫酸、Na2CO3溶液、Fe、Mg、酚酞试液、蒸馏水用来进行酸碱中和实验。

请回答:(1)实验时涉及图G5-3所示的实验操作,其中错误的是(填序号)。

图G5-3(2)小明进行酸碱中和实验:在一支试管中加入NaOH溶液,再向其中滴加稀硫酸,振荡,最后滴加2滴酚酞试液,振荡,溶液不变色。

小明据此判断酸和碱恰好完全反应。

①小红认为小明的结论不一定正确,理由是。

②请在小明实验的基础上,选用提供的药品继续实验,判断酸和碱是否恰好完全反应,实验方案为。

4.[2019·遵义]在研究“酸碱中和反应”时,某兴趣小组同学想证明稀盐酸与氢氧化钠溶液混合后是否发生了化学反应,进行了如下探究:(1)在盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴入几滴酚酞溶液,再逐滴加入稀盐酸,并不断搅拌(如图G5-4Ⅰ)。

用数字化传感器测得盐酸与氢氧化钠溶液混合前后的温度变化情况(如图Ⅱ)。

图G5-4由实验现象和曲线变化情况分析可知,盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应并(填“吸收”或“放出”)热量。

无明显现象的化学反应的探究【问题】分别向装有澄清石灰水和氢氧化钠溶液的试管里缓缓吹气约10s，分别出现什么现象？____________________________________；_____________________________________化学反应通常伴随着颜色改变、放出气体、产生沉淀、能量变化等现象，但有些化学反应无明显的现象，无现象的化学反应主要是以下三类:①CO2 + H2O ＝H2CO3②酸碱溶液HCl + NaOH ＝NaCl + H2O ③CO2 + 2NaOH ＝Na2CO3 + H2O 【如何证明反应已发生】①__________________________________________；②________________________________________ （1）利用反应前后溶液的酸碱性（或酸碱度）的变化；（2）利用反应前后的气体压强的变化；（3）验证某种生成物的存在。

小结：①证明反应物减少或消失；②证明有新物质生成。

探究三：如何验证NaOH溶液和CO2发生了反应？（1）提问：能否根据反应前后溶液酸碱性的变化来验证？______，因为反应前的氢氧化钠溶液呈______，而反应后生成的碳酸钠溶液也是呈_______的，反应前后的酸碱性____发生改变，因此______（能或不能）用酸碱指示剂或pH试纸来验证。

（2）A B D现象分别是：____________、_______________、________________、________________【思路】小结：利用在密闭容器中反应前后的气体压强的变化来验证。

注意：需要补做一个CO2溶于等体积的水的对比实验。

（3）小结：通过测定生成物Na2CO3的存在来验证。

【中考链接】1、为了证明氢氧化钙溶液与稀盐酸能发生反应，氢氧化钠溶液与二氧化碳能发生反应．如图所示进行实验（装置气密性良好，实验前弹簧夹K1、K2处于关闭状态）实验一：氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应．（1）写出氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验操作及现象．实验二氢氧化钠溶液与二氧化碳反应．（2）打开活塞Ⅱ，将足量氢氧化钠溶液加入锥形瓶中，立即关闭活塞Ⅱ，写出利用图示装置证明氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的实验操作及现象．（3）实验后，取B中锥形瓶内的溶液，倒入烧杯中，若溶液呈红色，设计实验方案，探究该溶液中是否有氢氧化钠，写出实验操作、预期现象和结论．2、中和反应在工农业生产和生活中有广泛的应用。

无明显现象反应的探究一．实验探究题1．某兴趣小组为探究二氧化碳与氢氧化钠溶液间的反应，设计了如图甲、乙两个实验方案。

请回答下列问题：（1）可以观察到乙实验现象是；（2）有同学认为装置中试管内液面上升，说明二氧化碳与氢氧化钠发生了化学反应，而有些同学不认为，请说说他的理由；（3）已知二氧化碳与氢氧化钠反应生成的产物之一是碳酸钠（Na2CO3），为验证该产物，可采取的操作有（写出一种方法即可）。

2．用甲、乙两组实验证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。

已知：通常状况下，1体积水约能溶解1体积二氧化碳。

（1）甲实验，证明二氧化碳能与氢氧化钠反应的现象是，该反应的化学方程式为。

（2）乙实验，测得瓶内气压变化如图所示。

①首先注入瓶中的药品是（填“H2O”或“NaOH溶液”）。

②对比坐标图中的两段曲线，可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应。

3．某小组在学习“二氧化碳与氢氧化钠溶液反应”时，进行了如下探究【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠反应，还是溶解在水中？【查阅资料】①15℃、101KPa时，二氧化碳的溶解度如下：溶剂水酒精溶解度 1.00.3②15℃时，在酒精中氢氧化钠易溶、碳酸钠微溶。

③通常情况下，稀溶液的体积约等于溶剂的体积。

【实验设计】在15℃、101KPa时，制取二氧化碳并用于实验甲、实验乙。

【分析与表达】（1）如果二氧化碳与氢氧化钠反应，化学方程式是，那么氢氧化钠应保存。

（2）实验过程中需要吸收CO2时，大多会选择NaOH溶液，但是，检验CO2时常常选择新配制的澄清石灰水，请简要解释原因。

（3）实验甲中，同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液后的现象是。

（4）实验乙中，将氢氧化钠完全滴入锥形瓶中，注射器会自动向内移动并将酒精推入锥形瓶，活塞的移动速度是（填答案字母）。

A、先慢后快B、先快后慢C、先慢后快，再变慢（5）由以上探究可知，二氧化碳能溶于水，也能与氢氧化钠反应，但实验乙的数据还不够准确，造成实验乙误差的原因可能有。