《钠与水反应的探究》教学设计
《钠与水反应的实验探究》教学设计
——以探究实验培养学生学习兴趣
授课教师：河北邱县第一中学朱杰
问题的提出及知识目标：
钠与水反应的方程式如下：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
钠与水的反应现象较复杂，可以通过对现象的观察得出很多结论，同时也可设计实验检验钠与水反应的产物，甚至可以设计实验定量地研究该反应。各版本的化学教材上均有各种不同的实验设计，各有优缺点。学生通过对这些实验的研究、分析、操作、改进，针对不同的实验目的设计出了不同的实验装置。在此基础之上，我们进一步在课堂内对这些装置进行深入研究。
研究思想和能力、情感和价值观目标：
一、将研究性学习的思想与具体的化学教学内容相结合，与具体的实验操作相结合；
二、加强教学过程中教师的主导性和学生的主体性的紧密结合，加强教学过程中教师与学生、学生与学生之间的交流；
三、培养学生敢于质疑、敢于创新的精神，培养学生的合作能力、动手能力；
四、引导学生进行研究性学习，让学生学会研究化学问题的方法和策略。
实施过程：
1、引入钠与水的反应，要求学生书写化学方程式并回忆教材上该反应的实验现象。
2、提出课题：针对不同的实验目的，能否设计出多种关于钠与水反应的实验？
3、学生展示他们对该课题的研究：
第一组：以验证反应产物为主要实验目的而进行的实验设计
（该过程主要由学生讲述和演示，教师只做极简单的评价）
例：钠与水反应的改进实验实验报告
一、实验仪器和药品
仪器：镊子，U型管，滤纸，烧杯，两个胶塞，玻璃片，酒精灯
药品：保存在煤油中的钠，酚酞试液
二、实验步骤
（1）向U 型管里注入水至两边液面离管口0.5cm—1cm，把U型管立放在烧杯中（尽量）
（2）向U型管里滴1—2滴酚酞试液
（3）取绿豆大小的钠块，放入一侧管口中，迅速盖上塞子；当反应完毕，迅速用胶塞塞紧另一侧管口
（4）手持U型管，取下先塞住的一端的胶塞，迅速用拇指堵住，移近火焰，松开拇指，检验钠与水反应所生成的气体
三、实验现象
（1）当把钠放入水中，浮在水面上，并熔成银白色小球，溶液逐渐变成红色
（2）先塞住的一端，液面迅速降低，液体从U型管另一端迅速冒出，当过了U型管底部时，溶液中有气泡产生，溶液均匀冒出（3）当反应完毕，盖上塞子，检验气体时，发出轻微爆鸣声
四、实验结论
根据以上现象，可得出：钠与水反应，生成氢氧化钠与氢气
（上述例子为学生自行设计的实验报告）
其余同学在观察后提问：该实验中，液体从U型管另一端冒出时，速度为什么前后不同？为什么开始看不见气泡，但当液体到达U型管底部时，就有气泡冒出？
该组同学回答：这是由氢气在水中的溶解性决定的。
引出下一组实验：
第二组：以观察一些物理现象为主要实验目的而进行的实验设计
（该过程主要由学生讲述和演示，教师只做极简单的评价）
例：钠与水反应的改进实验实验报告
实验仪器：分液漏斗、带导管的双孔胶塞、带两个导管的胶塞（一长一短）
集气瓶（两个）
实验药品与试剂: 钠、水、酚酞.
实验原理: 钠与水反应生成氢气,因集气瓶密封,瓶内气压增大,装在集气瓶内的水便被压出.
实验过程:将已滴入酚酞的水倒入分液漏斗,水通过漏斗流入集气瓶,钠浮上水面,同时熔化成银白色的小球,产生气体并向各方游动,溶液变红.此时观察到第二个集气瓶的短导管口开始有气体排出,而瓶中水面缓缓下降,另一只导管水面很快上升,最终从导管喷出.
（上述例子为学生自行设计的实验报告）
引出下一组实验：
第三组：以测定产生的氢气的体积，进行定量计算为主要实验目的而进行的实验设计
例：钠与水反应的改进实验实验报告
实验1
实验器材: 水槽,漏斗,量筒(50ml),穿孔锡箔纸,镊子。
实验药品: 金属钠
实验步骤:
1、将水槽装水直至水淹过漏斗,漏斗倒放在水中.量筒装满水,倒
扣在漏斗上(量筒中必须没有空气),漏斗要斜放.如图.
2、将Na用锡箔纸包好,用镊子夹住,迅速伸入漏斗下方反应.应完成后,读出量筒中氢气的体积,完成实验.
实验优点:所需器材简单,现象明显,反应不会太剧烈.可算出氢气体积,精确度较高.
实验2
实验器材: 铁架台(带铁夹)两个,大试管,单孔橡胶塞(带5cm的铁丝);导管两根,短胶管2个,集气瓶,双孔橡胶塞(带两个导管,1长1短),量筒.
实验药品: 金属钠
实验步骤
1、将装置按图装好.
2、将大试管和集气瓶装满水,将Na插在铁丝上.
3、钠穿在铁丝上,迅速塞上塞子反应].
4、读出水的体积,即氢气的体积
（上述例子为学生自行设计的实验报告）
教师引导性提问：如何由实验一中气体的体积求出气体的质量？量筒中的气体的压强是多大？实验二中压出的水的体积是否等于氢气的体积？有哪些误差？如果已经求到了氢气的体积，还可以根据方程式计算出那些量？
学生进行讨论
4、结尾：我们大家针对同一反应设计了不少实验，并进行了深入研究。其实用这种方法进行学习的目的不在于评价哪个实验的好坏，而主要在于我们大家在实验过程中的讨论、分析和操作。我相信，这样的学习会使大家更加热爱化学、更加善于思维、更加培养能力，希望每位同学都能从中有所收获。
教学反思：
在课堂内开展研究性学习，教学方法虽然多种多样，但一定要注意在课堂内培养学生发现问题和解决问题的能力，让大多数学生获取亲身参
与研究探索的体验，感受分享与合作的快乐。同时，在研究课题的选取上，我认为，最好是在不破坏学科知识逻辑性和系统性的同时，在学科教学中适当选取一些与教学内容有关的专题进行研究性学习。我们不可能每堂课都进行研究性学习，学科教学首先要考虑系统的传承，在系统传授学科知识的过程中，适当穿插研究性专题，并在课堂内实施，这是使学生掌握科学研究的一般步骤，并以主动探究的学习状态加入到科学文化知识的学习中去的最好办法。
课后学生评价：
学生感觉到：一、他们在这节课中完成了很多实验，锻炼了实验操作能力；自己独立观察和分析，思考了很多，锻炼了分析能力。二、打开了学习的思维，加深了对化学的认识，这节课他们学到的东西，远远超越了钠与水这个反应本身、超越了这些演示实验本身。三、使化学课变得更有趣，增强了他们的学习兴趣，使学习更加积极。学生都认为，他们欢迎也非常需要这样的学习模式。
课后教师评价：
听课教师在课后普遍认为这堂课是比较成功的。不仅完成了传统化学课程意义上的教学目标，同时完成了研究性学习的教学目标。在实施过程中，充分调动了学生的积极性，学生主动参与课堂学习，积极思维，敢于质疑，善于总结。在实验操作过程中，学生大胆操作，出现问题后及时解决，效果很好。教学方式多样，不仅运用实验、多媒体展示等方法，还充分运用讨论、学生间互相质疑和争论等教学模式，使课堂生动有趣，是课堂内实施研究性学习的一个较成功的实例。