CO2與H2O實驗再探究

摘 要 轉(zhuǎn)化思想是一種最基本的解題的思維策略，其實就是一種變通方式，通過變換使研究中遇到的問題得到轉(zhuǎn)化，進而得到解決。基于轉(zhuǎn)化思想，通過幾套實驗方案來探究CO2與H2O實驗。

關(guān)鍵詞 轉(zhuǎn)化思想；實驗；化學(xué)

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）13-0138-02

1 前言

許多化學(xué)反應(yīng)雖然發(fā)生了，但是沒有明顯的反應(yīng)現(xiàn)象。因此也無法判斷它們是否真發(fā)生了反應(yīng)。如CO2與H2O的化學(xué)反應(yīng)就沒有明顯的反應(yīng)現(xiàn)象，那么如何將原本無現(xiàn)象的反應(yīng)產(chǎn)生一些現(xiàn)象？對于這種無現(xiàn)象的反應(yīng)能否設(shè)計出一些實驗，從而透過現(xiàn)象直觀地證明兩者發(fā)生了反應(yīng)？下面基于轉(zhuǎn)化思想，通過幾套實驗方案來探究CO2與H2O的確發(fā)生了反應(yīng)。

2 實驗改進方案分析

方案一 在一集氣瓶中收集滿CO2，加入一定量的H2O，蓋上玻璃片，輕輕震蕩后倒立，驚奇地發(fā)現(xiàn)玻璃片被牢牢地吸住了！相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)及現(xiàn)象解釋：H2O+CO2=H2CO3，集氣瓶中的CO2和H2O發(fā)生反應(yīng)，瓶內(nèi)CO2氣體的體積減小，瓶內(nèi)的壓強隨CO2氣體的體積減小而減小，外界大氣壓大于瓶內(nèi)的壓強，所以玻璃片被牢牢地吸住了。實驗裝置見圖1。

方案二 由于CO2與H2O反應(yīng)生成H2CO3，而酸能使紫色石蕊試液變色，因此將上述CO2與H2O反應(yīng)后的溶液取少許，滴加到盛有紫色石蕊試液的試管里，震蕩后溶液如果變成紅色，就能說明CO2與H2O發(fā)生了反應(yīng)。相關(guān)的化反應(yīng)及現(xiàn)象解釋：H2O+CO2=H2CO3，紫色的石蕊試劑遇酸變紅。實驗裝置圖見圖2。

方案三 在礦泉水瓶中收集滿CO2，加入一定量的H2O，蓋上瓶蓋，震蕩后礦泉水瓶變癟了。相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)及現(xiàn)象解釋：H2O+CO2=H2CO3，礦泉水瓶中的CO2和H2O發(fā)生反應(yīng)，瓶內(nèi)的壓強隨氣體體積的減小而減小，大氣壓大于瓶內(nèi)的壓強，所以被壓癟了。注意事項：此實驗中礦泉水瓶必須是軟塑料材料的才行。實驗裝置圖見圖3。

方案四 向盛滿CO2的錐形瓶中加入一定量NaOH溶液后立即用帶有導(dǎo)管的橡膠塞塞緊，充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)管下端固定的氣球膨脹變大了。相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)及現(xiàn)象解釋：H2O+CO2=H2CO3，礦泉水瓶中的CO2和H2O發(fā)生反應(yīng)，瓶內(nèi)的壓強隨氣體體積的減小而減小，大氣壓大于瓶內(nèi)的壓強，所以氣球膨脹了。注意事項：此實驗中的氣球必須是完好無損的。實驗裝置圖見圖4。

3 結(jié)語

通過上述幾套方案實驗的探究，不難發(fā)現(xiàn)這幾套方案都是利用氣體和溶液（或液體）的反應(yīng)，使得氣體的體積不斷減小，密閉反應(yīng)容器內(nèi)的壓強也隨氣體體積的減小而減小，從而形成壓力差，使得CO2與H2O的化學(xué)反應(yīng)原本沒有明顯的反應(yīng)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)化成可以形象直觀地觀察到明顯的現(xiàn)象，這就是轉(zhuǎn)化思想。

轉(zhuǎn)化思想是一種最基本的解題思維策略和方式，其實就是一種變通的思路，是通過變換，將研究中遇到的問題進行轉(zhuǎn)化，進而達(dá)到解決的一種方法。在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，遇到的很多氣體和溶液（或液體）的反應(yīng)都可以利用這一方法和思想。如二氧化碳?xì)怏w和氫氧化鈉溶液，二氧化硫氣體和氫氧化鈉溶液，氨氣和水，氨氣和稀硫酸，等等，都可以利用上述方案和裝置進行探究。通過這種探究活動，既培養(yǎng)了學(xué)生的實驗操作能力，又發(fā)展了學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力。

在實驗教學(xué)中如果僅僅是希望做到“授之以魚”或“授之以漁”，是不夠的，更重要的是讓學(xué)生“悟其漁識”，即在引導(dǎo)學(xué)生理解掌握化學(xué)實驗技能的同時，更要注重化學(xué)思想方法的滲透。而轉(zhuǎn)化思想方法作為最重要的化學(xué)思想方法之一，在學(xué)習(xí)化學(xué)和化學(xué)實驗探究過程中無所不在，因此要讓學(xué)生學(xué)會并運用這一思想方法解決在實驗中遇到的各種問題，當(dāng)然這需要教師善于運用科學(xué)有效的方法進行引導(dǎo)。只有這樣，才能提高學(xué)生實驗探究和思維的能力，才能提高化學(xué)實驗教學(xué)的有效性。

參考文獻(xiàn)

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