《巧設二氧化碳的一體化創新實驗探究》

袁小紅

二氧化碳是初中化學的學習中非常重要的物質之一，在很多中考試題的命制中都會出現有關二氧化碳的考點，包括二氧化碳的制取、檢驗、凈化、干燥、性質、性質的檢驗方法、用途等等。那么在教學當中就應該注重相關知識點的學習和鞏固，尤其要通過實驗向學生呈現出來，不能只是紙上談兵。所以我設計了一套二氧化碳的一體化實驗創新裝置，包括了二氧化碳的制取、檢驗、凈化、干燥、性質、性質的檢驗方法，非常適合復習課的教學。其中最新穎的地方是設計了能證明氫氧化鈉固體能與二氧化碳反應的實驗，因為在上海教育出版社出版的初中九年級化學教科書下冊第七章第二節常見的堿（氫氧化鈉與二氧化碳反應），課本對氫氧化鈉能與二氧化碳的反應描述（如圖1）

課本中沒有很好的實驗探究裝置通過實驗現象向學生呈現氫氧化鈉固體能與二氧化碳反應的事實。不利于培養學生的科學素養（證據推理與模型認知、科學探究與創新意識）

為了能夠在課堂教學中利用實驗向學生證明氫氧化鈉能與二氧化碳反應，培養學生的科學素養。我設計了一套二氧化碳的一體化探究裝置，實驗器材、藥品以及裝置圖（如圖2）

實驗器材有三通閥、注射器、u型具支具塞干燥管、支撐鐵架、透明的亞克力材料

實驗藥品有：稀硫酸、碳酸鈉粉末、氫氧化鈉固體、無水氯化鈣、澄清石灰水

實驗設計思路：利用稀硫酸與碳酸鈉反應（選擇稀硫酸代替稀鹽酸，避免稀鹽酸揮發產生氯化氫氣體，因為氯化氫氣體也能與氫氧化鈉反應）、無水氯化鈣作干燥劑干燥制取純凈、干燥的二氧化碳，將干燥純凈的二氧化碳與氫氧化鈉固體反應，通過注射器活塞的移動說明二氧化碳體積的減少，初步說明二氧化碳能與氫氧化鈉反應的事實，再在氫氧化鈉固體和二氧化碳反應后的剩余的固體中注入稀硫酸，將產生的氣體通過澄清石灰水中，石灰水變渾濁。從質量守恒定律角度可以得出氫氧化鈉固體和二氧化碳發生了化學反應。也可根據反應過程中注射器活塞的移動向學生建立化學變化除了伴隨物質的變化外，還伴隨能量的變化。教師在利用該套實驗創新裝置進行課堂教學過程中時，還可以向學生建立一些思想，比如：

可以向學生建構科學探究必須要嚴謹的探究精神;建構裝置內壓強變化與氣體體積變化和溫度變化有關的學科思想;建構判斷化學變化發生的思維路徑（能從反應物的減少和生成物的增加兩個視角證明化學反應的發生）。也可以指導教師在課題教學中善于利用一體化實驗將氣體的制取、收集、凈化干燥、性質的檢驗有機結合。使得復習課更加有效和有趣。