驗(yàn)證二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

丁鑫++張振中

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.因?yàn)槎趸寂c氫氧化鈉的反應(yīng)沒(méi)有明顯現(xiàn)象，學(xué)生在學(xué)習(xí)這個(gè)性質(zhì)時(shí)認(rèn)識(shí)模糊，很容易出錯(cuò)，并且這個(gè)性質(zhì)往往成為各種考試的熱點(diǎn)，增補(bǔ)一個(gè)現(xiàn)象明顯讓人印象深刻的實(shí)驗(yàn)是很有必要的。

2.增補(bǔ)后的實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到以下要求：現(xiàn)象明顯、操作簡(jiǎn)便、藥品節(jié)約、沒(méi)有污染。

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

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

二、實(shí)驗(yàn)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(gè)），注射器（四個(gè)），橡皮塞（兩個(gè)），自制U形管一個(gè)，膠皮管（8cm長(zhǎng)兩段），長(zhǎng)尾夾兩個(gè)，試管架一個(gè)，單孔橡皮塞一個(gè)10cm長(zhǎng)的膠皮管一段。

三、實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖及儀器的組裝說(shuō)明

（一）實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖

（二）儀器的組裝說(shuō)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(gè)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(zhǎng)尾夾加緊兩端的膠皮管。

3.用兩個(gè)橡皮塞塞緊具支試管口、每個(gè)橡皮塞上分別插入兩個(gè)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(gè)小的注射器中均裝入1ml稀鹽酸。

四、實(shí)驗(yàn)操作步驟

1.通過(guò)震蕩雪碧瓶排出的二氧化碳讓兩個(gè)具支試管充滿(mǎn)二氧化碳?xì)怏w。

2.分別向兩個(gè)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(kāi)兩端的長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明裝有氫氧化鈉溶液的具支試管中氣壓變得更小，說(shuō)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(duì)實(shí)驗(yàn)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(shuō)明二氧化碳與氫氧化鈉確實(shí)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(shí)驗(yàn)通過(guò)U形管內(nèi)紅色液體流動(dòng)，動(dòng)感十足，形成了強(qiáng)烈對(duì)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(duì)照實(shí)驗(yàn)，有效排除了氫氧化鈉溶液中的水對(duì)此反應(yīng)的干擾，使學(xué)生對(duì)二氧化碳確實(shí)能與氫氧化鈉反應(yīng)形成清晰的認(rèn)識(shí)，同時(shí)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(duì)生成物的認(rèn)識(shí)。裝置的靈敏度高，現(xiàn)象明顯，直觀效果強(qiáng)，提高課堂教學(xué)效率。

3.該裝置是一個(gè)相對(duì)密閉的系統(tǒng)，對(duì)環(huán)境的影響很小，綠色環(huán)保。儀器易得，裝置和操作簡(jiǎn)單，在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中能充分運(yùn)用，操作簡(jiǎn)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(duì)比實(shí)驗(yàn)都可以用此裝置進(jìn)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??；比較氫氧化鈉溶液和石灰水吸收二氧化碳?xì)怏w的能力實(shí)驗(yàn)等都可用此裝置。

六、自我反思與評(píng)價(jià)

教材上沒(méi)有氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，我創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)彌補(bǔ)了教材上的不足。我認(rèn)為增補(bǔ)這樣的實(shí)驗(yàn)不僅能在短時(shí)間內(nèi)有效解決了學(xué)生的疑點(diǎn)，突破了難點(diǎn)。更重要的是這樣的實(shí)驗(yàn)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(ài)這門(mén)學(xué)科，這對(duì)于我們這些從事化學(xué)教育的工作者來(lái)說(shuō)，意義尤為重大。

編輯 魯翠紅