管道通怎么“失灵”了？——NaOH变质的探究

管道通怎么“失灵”了？—— NaOH变质的探究

皮薇娜

重庆复旦中学

一、教学背景

“酸碱盐”是初三化学下册的重要内容，在中考化学中所占比例相当大，也是高中化学学习的重要基础。其中，碱、盐及其相关知识由于涉及物质种类较多，化学反应较多，难掌握，容易成为中学化学学习的分水岭。

对于这部分内容，学生通常存在的问题是：对碱、盐的通性不熟悉；对应用“离子”的观点分析、解决问题的能力低下；知识迁移能力较弱，不能灵活变通等。

二、教学过程：

[教师引入]化学是研究物质的结构、组成、性质以及变化规律的科学。它与我们的生活息息相关，在我们的日常生活中无处不在。这是一瓶新买的管道疏通剂，它的主要成份是NaOH。它能快速有效地解决家里厕所、厨房管道的堵塞问题。但是当我们把这瓶开封的管道疏通剂放置一段时间后，再次使用时，它的管道疏通效果就变差很多。这是为什么呢？

[多媒体展示]视频展示“管道疏通剂的高效性能”。

[学生回答]这是因为管道疏通剂的主要成分NaOH发生了变质。

[教师讲解]今天，我们就以NaOH为中心，从“NaOH变质的原理，NaOH是否变质，NaOH变质的程度以及如何除去NaOH变质后的杂质”这四个方面的内容进行探究。

[教师提问]一瓶久置的NaOH溶液，为什么会变质？

[学生回答]2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

[教师提问]我们如何证明：一瓶久置的NaOH溶液，是否发生了变质呢？下面，就请同学们从

“提出猜想 设计实验 进行实验 搜集证据 得出结论”的思路，对其进行探究。

首先，我们应该提出猜想：①未变质：只有_______；②已经变质：一定有_______。

[学生回答]猜想与假设：①未变质：只有NaOH；②已经变质：一定有Na₂CO₃。

[学生活动]

1、多媒体展示某学生完成“学案第一题”的作业情况，教师引导其他学生对其作业的内容进行订正。

2、学生通过对比NaOH和Na₂CO₃的化学性质的不同，归纳出检验NaOH溶液中是否有Na₂CO₃存在的方法。

[教师讲解]通过刚才的复习，我们对比NaOH和Na₂CO₃的化学性质，会发现检验NaOH溶液中是否有Na₂CO₃存在的原理是：①Na₂CO₃与酸反应，会生成气体:CO₃^2- + 2H⁺ = H₂O + CO₂↑；②Na₂CO₃与可溶性碱或盐反应，会产生沉淀:Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃↓, Ba²⁺ + CO₃^2- = BaCO₃↓。下面，就请同学们根据这一检验原理，完成学案上的第二题，设计实验证明久置NaOH溶液中是否发生了变质。

“学案”二、请设计实验证明：一瓶久置NaOH溶液是否变质？

[学生回答]可以，因为Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl。既除去了干扰物，又没有引入新的干扰物。

[教师讲解]在此，大家需要注意的是：在除去溶液中的Na₂CO₃时，我们既可以用CaCl₂或Ca(NO₃)₂溶液，也可以用BaCl₂或Ba(NO₃)₂溶液，但加入的量都必须足量，直到不再产生白色沉淀为止，才能将溶液中的Na₂CO₃完全除去。那么，在除去了Na₂CO₃的情况下，我们就可以根据NaOH的化学性质来检验其是否存了。下面，就请同学们完成学案的第三题，设计实验来证明NaOH溶液变质的程度。

“学案”三、如果久置的NaOH溶液已经发生变质，其变质程度如何？请设计实验证明你的猜想。

[学生活动]学生通过讨论，设计实验方案证明NaOH溶液变质的程度；并汇报不同的实验方案。

[教师讲解]实验方案：

向装有少量样品的试管中，加入足量的氯化钡或氯化钙溶液，直至不再产生白色沉淀为止。静置后，再取所得上层清液于试管中，然后分别用以下几个方案：①滴加酚酞溶液；②PH试纸；③滴加CuCl₂溶液；④滴加FeCl₃溶液；⑤......等， 进一步证明待测液中是否有NaOH的存在。

[学生活动]学生根据实验室提供的药品，设计实验方案，进行实验操作，验证猜想。

[得出结论]久置的氢氧化钠溶液部分变质。

[教师提问]既然久置的氢氧化钠溶液已经发生了部分变质，那么，我们又该如何提纯呢？现在，就请大家根据“除杂题的思路：除杂时不能引入新杂质。”的原则，进行思考。

[学生回答]略

[教师讲解]向样品中加入适量的Ca(OH)₂或Ba(OH)₂溶液，然后过滤，则可以得到氢氧化钠溶液。

Ca(OH)₂+Na₂CO₃ CaCO₃↓+2NaOH

Na₂CO₃+Ba(OH)₂=BaCO₃↓+2NaOH

在此，大家一定要注意：我们向样品中加入的Ca(OH)₂或Ba(OH)₂溶液，一定要“适量”，否则，会引入新的杂质。

[小结]多媒体展示：

小 结

一、NaOH变质的原因：

2NaOH+CO₂ = Na₂CO₃+H₂O

二、研究NaOH溶液是否变质

三、从定性和定量两方面研究NaOH溶液的变质程度

四、如何除去NaOH溶液中的Na₂CO₃杂质

通过这节课对管道疏通剂的主要成分NaOH变质的探究，我们发现：利用所学的化学知识可以去解决生活中的实际问题，化学与生活密不可分，化学的魅力无处不在；与此同时，我们还发现：对于NaOH的变质问题，我们不仅可以通过实验定性分析其是否变质，还可以通过技术手段定量分析其变质的程度。而定性和定量研究的结合，正是我们进行科学探究的重要方法，对我们以后的学习有着非常重要的意义。