鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)前后質(zhì)量的測定改進實驗

曾國良

摘要：課本上鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)前后質(zhì)量的測定的實驗中，有氣體生成且氣體逸散到空氣中，致使天平在反應(yīng)后失去平衡，盡管可以通過分析得出反應(yīng)前后的總質(zhì)量仍然相等，但通過現(xiàn)象不能直觀地得出質(zhì)量守恒定律。而筆者的改進實驗采用了對比實驗，先使碳酸鈉與稀鹽酸在密閉容器中反應(yīng)后天平仍然保持平衡，使學(xué)生直觀地看到有氣體生成的反應(yīng)，但氣體沒有逸出時，反應(yīng)前后的各物質(zhì)質(zhì)量總和相等。

關(guān)鍵詞：鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)；質(zhì)量守恒；密閉容器

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2015）11-0065

一、實驗?zāi)康?/p>

通過對比實驗?zāi)苤庇^地得出有氣體生成的反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒定律，并加深學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的理解。

二、實驗分析

在教學(xué)“質(zhì)量守恒定律”這一課題時，用實驗探究質(zhì)量守恒定律是本課的重點，也是難點，尤其是有氣體參加或有氣體生成的反應(yīng)。圖1是課本上鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)前后質(zhì)量的測定的實驗裝置圖，在本實驗中有氣體生成且氣體逸散到空氣中，致使天平在反應(yīng)后失去平衡，盡管可以通過分析得出反應(yīng)前后的總質(zhì)量仍然相等，但通過現(xiàn)象不能直觀地得出質(zhì)量守恒定律。不能加深學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的認識，教學(xué)效果不是很好。因此，筆者對此實驗作了一定的改進，圖2是筆者設(shè)計的實驗，最大特點是用可樂瓶作反應(yīng)容器。

三、實驗過程

1. 在可樂瓶中加入適量的碳酸鈉粉末，在小試管中加入一定量的稀鹽酸，并將試管放入可樂瓶中，擰緊瓶蓋。

2. 稱量可樂瓶及其內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量，使天平平衡。

3. 傾斜試管，讓試管中的稀鹽酸流入可樂瓶中，使碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)，這時可以看到有氣泡產(chǎn)生。

4. 充分反應(yīng)后，將可樂瓶放回天平的左盤，這時可以看到天平仍然平衡。學(xué)生可以很直觀地觀察到反應(yīng)前后的總質(zhì)量相等。

5. 擰開瓶蓋，能聽到“呯”的一聲響，這是因為二氧化碳逸散到空氣中了。

6. 再將可樂瓶放到左盤上，發(fā)現(xiàn)天平不平衡了，這時問學(xué)生天平為什么不平衡呢？學(xué)生很容易地回答是氣體逸散到空氣中了。

四、反思與評價

1. 本實驗采用了對比實驗，先使碳酸鈉與稀鹽酸在密閉容器中反應(yīng)后天平仍然保持平衡，使學(xué)生直觀地看到有氣體生成的反應(yīng)，但氣體沒有逸出時，反應(yīng)前后的各物質(zhì)質(zhì)量總和相等。然后打開瓶蓋后，天平失去平衡，通過直觀地對比，能加深學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的認識，使學(xué)生能靈活地運用質(zhì)量守恒定律解釋日常生活、生產(chǎn)中有氣體參與或有氣體生成的反應(yīng)，突破了教學(xué)難點。同時，讓學(xué)生認識到選用有氣體參與或有氣體生成的反應(yīng)來探究質(zhì)量守恒定律時，注意應(yīng)在密閉的系統(tǒng)中進行。

2. 本實驗裝置簡單，操作方便，采用了生活中常見的物品——可樂瓶。實驗中為什么選用可樂瓶而不用礦泉水瓶，是因為在實驗中要使二氧化碳氣體不逸出，必然增大瓶中的壓強，而可樂瓶能承受更大的壓強，使實驗更安全。

3. 圖3這個實驗裝置使用了氣球，反應(yīng)后氣球會脹大，其所受浮力就會增大，使實驗結(jié)果出現(xiàn)偏差。而筆者的實驗中，氣體收集在可樂瓶中，不會使可樂瓶的體積變大，所以實驗設(shè)計更科學(xué)合理。

4. 通過對課本實驗的改進，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。