驗證二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的創(chuàng)新設(shè)計

丁鑫++張振中

一、實驗?zāi)康?/p>

1.因為二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象，學(xué)生在學(xué)習(xí)這個性質(zhì)時認識模糊，很容易出錯，并且這個性質(zhì)往往成為各種考試的熱點，增補一個現(xiàn)象明顯讓人印象深刻的實驗是很有必要的。

2.增補后的實驗?zāi)苓_到以下要求：現(xiàn)象明顯、操作簡便、藥品節(jié)約、沒有污染。

3.要防止氫氧化鈉溶液中溶劑水對此反應(yīng)的干擾，同時通過控制變量做了水與二氧化碳作用的對照實驗。

4.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是由新物質(zhì)碳酸鈉生成，通過滴加稀鹽酸產(chǎn)生大量氣泡檢驗一下生成物碳酸鈉的存在很有必要，

二、實驗儀器及試劑

藥品：氫氧化鈉溶液，蒸餾水，紅墨水，雪碧一瓶，稀鹽酸。

儀器：具支試管（兩個），注射器（四個），橡皮塞（兩個），自制U形管一個，膠皮管（8cm長兩段），長尾夾兩個，試管架一個，單孔橡皮塞一個10cm長的膠皮管一段。

三、實驗儀器裝置圖及儀器的組裝說明

（一）實驗儀器裝置圖

（二）儀器的組裝說明

1.在U形管內(nèi)注入適量的紅色墨水，用膠皮管把U形管與具支試管連接好，形成一個連通器。

2.調(diào)節(jié)好U形管內(nèi)左右兩端紅色液面相等的高度如圖1所示，用長尾夾加緊兩端的膠皮管。

3.用兩個橡皮塞塞緊具支試管口、每個橡皮塞上分別插入兩個注射器；左端大注射器中裝入5ml氫氧化鈉溶液；右端大注射器中裝入5 ml蒸餾水，左右兩端兩個小的注射器中均裝入1ml稀鹽酸。

四、實驗操作步驟

1.通過震蕩雪碧瓶排出的二氧化碳讓兩個具支試管充滿二氧化碳氣體。

2.分別向兩個具支試管中用注射器注入5ml的氫氧化鈉溶液和5ml蒸餾水，震蕩，然后放在試管架上，打開兩端的長尾夾。

現(xiàn)象：滴入氫氧化鈉溶液相連的U型管一端的液面升高。

結(jié)論：實驗現(xiàn)象說明裝有氫氧化鈉溶液的具支試管中氣壓變得更小，說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)，排除了氫氧化鈉溶液中的溶劑水對實驗結(jié)論的干擾。

3.在繼續(xù)向兩支具支試管中滴加等體積的稀鹽酸觀察。

現(xiàn)象：滴入氫氧化鈉溶液相連的U型管一端產(chǎn)生的泡多，而與滴入水的相連的U型管一端產(chǎn)生的泡少，左端升高的U型管的紅色液面又下降了。

結(jié)論：說明二氧化碳與氫氧化鈉確實發(fā)生了反應(yīng)生成了碳酸鈉，碳酸鈉與滴入的稀鹽酸反應(yīng)又生成了二氧化碳；所以左端的升高的紅色液面又下降了。

五、創(chuàng)新的意義

1.該實驗通過U形管內(nèi)紅色液體流動，動感十足，形成了強烈對比；用注射器加入等體積藥品，采用控制變量法做了水與二氧化碳作用的對照實驗，有效排除了氫氧化鈉溶液中的水對此反應(yīng)的干擾，使學(xué)生對二氧化碳確實能與氫氧化鈉反應(yīng)形成清晰的認識，同時激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

2.鹽酸與生成物作用產(chǎn)生氣體也很明顯，大量氣泡，加深了學(xué)生對生成物的認識。裝置的靈敏度高，現(xiàn)象明顯，直觀效果強，提高課堂教學(xué)效率。

3.該裝置是一個相對密閉的系統(tǒng)，對環(huán)境的影響很小，綠色環(huán)保。儀器易得，裝置和操作簡單，在學(xué)生分組實驗中能充分運用，操作簡單，適合推廣。

4.此套裝置用途廣，凡是有氣體體積變化，氣壓變化的對比實驗都可以用此裝置進行探究，例如，比較兩種氣體（例如氧氣和二氧化碳）溶解能力的大小；比較氫氧化鈉溶液和石灰水吸收二氧化碳氣體的能力實驗等都可用此裝置。

六、自我反思與評價

教材上沒有氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的演示實驗，我創(chuàng)新的實驗彌補了教材上的不足。我認為增補這樣的實驗不僅能在短時間內(nèi)有效解決了學(xué)生的疑點，突破了難點。更重要的是這樣的實驗展示了化學(xué)的美感，美的化學(xué)、環(huán)保的化學(xué)、綠色的化學(xué)能引導(dǎo)學(xué)生熱愛這門學(xué)科，這對于我們這些從事化學(xué)教育的工作者來說，意義尤為重大。

編輯 魯翠紅