二氧化碳性質實驗的改進

張婷

摘要：對二氧化碳溶解性實驗和二氧化碳與水反應實驗進行了創新設計，實驗改進后可減少實驗操作的繁瑣和利于對比觀察。同時，將兩個實驗結合在一起設計，可節約實驗藥品，體現實驗的綠色化。

關鍵詞：二氧化碳；性質；實驗；改進

文章編號：1008-0546（2016）06-0092-01 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.06.032

二氧化碳的性質是初中化學教學中一個重要的知識點。人教版教材利用塑料瓶收集二氧化碳氣體進行二氧化碳溶解性實驗的探究[1]，但該實驗只能定性地說明二氧化碳的溶解性。另外，教材中利用4朵紫色石蕊染成的干燥紙質小花探究二氧化碳與水的反應[1]，該實驗運用對比實驗的方法進行設計，很有說服力，但整個實驗過程二氧化碳用量比較多，操作起來比較繁雜。為了順利簡便地完成該實驗，許多同仁進行了有益的探索和改進[2-5]。本研究將兩個實驗進行組合設計，并通過半定量實驗，加深學生對二氧化碳溶解性性質的認識。

一、實驗材料

550 mL二氧化碳氣體、稀鹽酸、稀醋酸、蒸餾水、澄清石灰水、燒杯、試管、濾紙、礦泉水瓶、竹簽、用紫色石蕊試劑染過的干燥濾紙 （或藍色石蕊試紙）、吹風機、帶導管的橡皮塞。

二、實驗步驟

1.將裝有二氧化碳的礦泉水瓶（550 mL，分為四等份），加入1/4體積的水，塞上插有帶導管的橡皮塞，關閉止水夾，振蕩礦泉水瓶（如圖1a）。

2.將導管放入裝有水的燒杯中，再打開止水夾。

3.將導管插入裝有澄清石灰水中的試管中，稍擠壓塑料瓶，觀察試管中溶液顏色的變化，關閉止水夾。

4.取一支竹簽，將紫色石蕊試劑染過的5個干燥桃心濾紙穿在竹簽上，在第1、2朵桃心濾紙分別噴上稀鹽酸和稀醋酸，在第3、4朵桃心濾紙上噴蒸餾水（如圖2）。

5.將“二氧化碳溶解性”實驗中的塑料瓶橡皮塞打開，將穿有桃心濾紙的竹簽插入塑料瓶中（注：需先調整好桃心濾紙的位置，讓第4、5朵桃心濾紙置于塑料瓶中下部，其余桃心濾紙在瓶口上方），觀察桃心濾紙的顏色變化（如圖1）。

a b

圖1

6. 將竹簽從塑料瓶中取出，并用吹風機吹一下竹簽上的各個桃心濾紙，再次觀察桃心濾紙顏色的變化。

三、實驗現象分析

1. 振蕩礦泉水瓶后，瓶子會明顯變癟，再打開止水夾后，由于礦泉水瓶體有較好的彈性，具有恢復原狀趨勢，從而產生較大的吸力，燒杯中的水會吸入到塑料瓶中，瓶中水的體積約增加1/4（如圖2a）。

2. 再將導管插入澄清石灰水的導管中，可觀察到澄清石灰水變渾濁，可證明塑料瓶中還剩余有二氧化碳氣體（如圖2b）。

3. 在步驟四實驗中可觀察到第1和2兩朵桃心濾紙變為紅色，第3、4兩朵桃心濾紙無明顯變化。

4. 在步驟五實驗中，可觀察到第4朵濕潤的桃心變為紅色，但第5朵干燥的桃心濾紙無明顯變化。

5. 用吹風機吹一下竹簽上的各個桃心濾紙，可觀察到只有第4朵桃心濾紙顏色由紅色變為了藍色，其余桃心濾紙顏色無明顯變化。

四、改進后實驗的優點

1. 不僅完成了教材實驗中定性檢驗二氧化碳溶解性的實驗，并通過水的倒吸，進而定量驗證了二氧化碳在水中的溶解度：在常溫常壓下，一體積水約能溶解一體積的二氧化碳。同時在該實驗結束后，增加剩余二氧化碳的檢驗環節，證明了瓶中剩余有二氧化碳，便于二氧化碳與水反應實驗對剩余二氧化碳的利用。

2. 二氧化碳與水反應的實驗，通過將紫色石蕊試劑染過的干燥桃心濾紙穿在一支竹簽上進行實驗，利于對比觀察，簡化了實驗操作，便于學生自己動手實驗，提高了課堂教學效率。

3. 節約了二氧化碳的用量，體現了實驗的綠色化。同時激發了學生的創新精神，促進學生實踐能力的提高。

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，2012：1117-118

[2] 張素紅.二氧化碳性質實驗的改進[J].教學儀器與實驗，2010，（12）：20

[3] 胡海銘.二氧化碳和水反應實驗的創新設計[J].中學教學參考，2014，（8）：97

[4] 吳端斗.二氧化碳性質實驗的改進[J].化學教學，2006，（7）：11

[5] 馬逸群.二氧化碳性質實驗的組合設計 [J].化學教學，2011，（4）：46-47