二氧化碳和水反應實驗的創新設計

胡海銘

二氧化碳和水反應實驗是初中化學教材的一個重要實驗。人教版教材利用4朵染有紫色石蕊的干燥紙花探究干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，而二氧化碳與水反應生成的碳酸能使紫色石蕊變紅。實驗過程如下圖。

該實驗設計很有說服力，也能激發學生興趣，但在實際教學中教師真正去做這個實驗的并不多，原因主要有兩點：一是編織4朵漂亮紙花不容易，染色就更麻煩，耗時太長；二是4朵紙花的放置和固定等要多人參與方能較好完成實驗。為此我對人教版所示的實驗裝置進行了如下改進。

一、實驗用品

Y型三通管、錐形瓶、帶導管的單孔橡皮塞、大理石、稀鹽酸、稀醋酸、紫色石蕊染過的干燥濾紙（2片）、蒸餾水、噴壺。

二、實驗裝置及過程（如圖2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7所示）

圖2-1圖2-2圖2-3

圖2-4圖2-5圖2-6

三、實驗操作及現象

1.將紫色石蕊染過的兩片干燥濾紙分別放入三通管兩支管中（如圖2-1）。

2.向錐形瓶中加入大理石和稀鹽酸，觀察到三通管兩支管中染過紫色石蕊的干燥濾紙均無明顯變化，說明二氧化碳不能使紫色石蕊變紅。

3.取下Y型三通管用食指堵住三通管一放有染過紫色石蕊的干燥濾紙的支管，再用噴壺向另一放有干燥染過紫色石蕊的干燥濾紙的支管噴水（如圖2-2）。觀察兩支管濾紙顏色無明顯變化（如圖2-3），說明水也不能使紫色石蕊變紅。

4.再用連接Y型三通管的橡皮塞塞緊錐形瓶（如圖2-4），濕潤的染過紫色石蕊的濾紙很快就變紅了。說明二氧化碳與水反應的生成物能使紫色石蕊變紅。

5.然后取下Y型三通管，用食指堵住三通管中已經變紅的石蕊濾紙的支管，再用另一噴壺向另一支管噴稀醋酸（如圖2-5）。噴稀醋酸的濾紙立即顯紅色，說明醋酸能使紫色石蕊變紅。

6.用電風機吹兩支管（如圖2-6）。觀察濾紙顏色變化，噴稀醋酸的濾紙仍顯紅色，而另一支管從紅色又變回紫色。說明碳酸不穩定。

四、實驗優點

1.實驗裝置簡單，穩定性好，既可以用于演示實驗，也可用于學生實驗。

2.操作簡便，對比現象明顯，效果顯著，能極大地激發學生學習化學學科的興趣，提高教學效果。

3.減少了編織花和大量染色的過程，節省了實驗準備時間和藥品，使教師或學生的實驗準備過程不再繁瑣。

參考文獻

[1]王晶，鄭長龍.義務教育教科書化學（九年級上冊）[M].北京：人民教育出版社，2012.

[2]孫建彬.利用Y型試管或Y型導管改進初中化學實驗[J].中學化學教與學，2012，（9）：50-52.

[課題項目]本文系安徽省教育科學規劃課題“提升初中化學實驗教學有效性的研究”成果之一。

（責任編輯羅艷）endprint