金怡

摘要：圍繞二氧化碳的產(chǎn)生、性質(zhì)以及與其它物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化設(shè)計了三組對比實驗，用于初中化學(xué)的復(fù)習(xí)課教學(xué)。

關(guān)鍵詞：二氧化碳；對比實驗；創(chuàng)新實驗

文章編號：1008-0546（2016）01-0000-00 中圖分類號：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.000

二氧化碳可謂是初中化學(xué)的“明星”物質(zhì)，在《義務(wù)教育教科書·化學(xué)·九年級上冊》（人教版）和《義務(wù)教育教科書·化學(xué)·九年級下冊》（人教版）中，許多課題都有與它相關(guān)的實驗。但是在復(fù)習(xí)課的教學(xué)中，需要以二氧化碳為線索，把散落在各個單元的知識點(diǎn)融會貫通時，簡單地重復(fù)教材中的實驗，往往會因課堂教學(xué)時空的局限，難以系統(tǒng)再現(xiàn)。于是，我設(shè)計了以下有關(guān)二氧化碳的系列對比實驗，主要用于復(fù)習(xí)階段的課堂教學(xué)。

系列實驗一 二氧化碳的產(chǎn)生

一、創(chuàng)意來源

實驗室用簡易發(fā)生裝置制取二氧化碳，在選擇原料時，教師通常會演示實驗：在裝有大理石的2只燒杯中，分別倒入足量的稀鹽酸和稀硫酸，另一只裝有碳酸鈉固體粉末的燒杯中，倒入足量的稀鹽酸，對比產(chǎn)生氣泡的速度。實驗中，大理石和稀硫酸反應(yīng)時只在固體表面緩慢產(chǎn)生少量氣泡，反應(yīng)很快停止，現(xiàn)象不明顯，學(xué)生如果觀察不仔細(xì)，就會誤以為大理石不能與稀硫酸反應(yīng)。碳酸鈉粉末與稀鹽酸反應(yīng)過于劇烈，反應(yīng)物的量少，現(xiàn)象消失速度過快；量多，液體易沖出容器口。為此，對此實驗做如下改進(jìn)：

1. 將酸溶液染色，在酸液上方倒入一定高度的植物油。植物油主要起到的作用有：第一，油層可以使下層液體中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，形成便于觀察的氣泡。當(dāng)氣泡涌出速度較快時，會將有色液珠拖拽至油層后又落下，放大了實驗現(xiàn)象，增加了趣味性。第二，碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生的氣泡附著在固體表面，可使固體所受浮力增大，上升至油層，減少與酸的接觸，使反應(yīng)速度得到一定的控制。

2. 在錐形瓶口的橡膠塞上安裝一根玻璃管，在其上端系牢一個小氣球，防止二氧化碳直接排放至空氣中。

二、實驗用品

儀器： 250mL錐形瓶3只，單孔橡皮塞3只，鑷子，燒杯2只，玻璃棒等。

藥品：450mL植物油，塊狀大理石，塊狀碳酸鈉，200mL稀鹽酸，100mL稀硫酸，少許食用色素，氣球3只等。

三、裝置圖

四、實驗步驟及現(xiàn)象

1. 向瓶1中倒入100mL染色的稀硫酸，瓶2和瓶3中分別倒入100mL染色的稀鹽酸。

2. 在3個錐形瓶中各倒入150mL植物油。

3. 靜置分層后，依次向瓶2、瓶3和瓶1中加入1粒塊狀大理石，1塊碳酸鈉固體和1粒塊狀大理石。加入固體后立即塞緊橡皮塞。

五、設(shè)計特色

1. 本實驗利用一定高度的油層， 延長了氣泡存在的時間，可以清晰地對比3個反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的差異。實驗現(xiàn)象明顯，趣味性強(qiáng)。

2. 植物油可以反復(fù)使用。

系列實驗二 二氧化碳的性質(zhì)

一、創(chuàng)意來源

二氧化碳的性質(zhì)，在《義務(wù)教育教科書·化學(xué)·九年級上冊》（人教版）的第六單元的課題3中，通過若干個演示實驗總結(jié)得出的。其中一個實驗為，在燒杯中固定2支高低不等的蠟燭，點(diǎn)燃后，將二氧化碳?xì)怏w慢慢倒入燒杯中[1]，該實驗成功率不高。另一個實驗為，取4朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花，其中3朵分別接觸稀醋酸、水、二氧化碳，1朵噴水后接觸二氧化碳，變色后再用吹風(fēng)機(jī)烘干[2]，該實驗準(zhǔn)備工作量大。這兩個實驗在同一課時，演示時間較長。為此，對此實驗做如下改進(jìn)：將這兩個實驗體現(xiàn)出的二氧化碳的性質(zhì)揉合到一個實驗中，縮短演示時間，培養(yǎng)學(xué)生多方位觀察現(xiàn)象、綜合分析問題的能力，還適合用于單元復(fù)習(xí)課教學(xué)。

二、實驗用品

儀器：集氣瓶（250mL）2只，燃燒匙，水槽等。

藥品：二氧化碳2瓶，空氣2瓶，玻璃片4片，噴壺，蠟燭，火柴，藍(lán)色石蕊試紙，水等。

三、裝置圖

四、實驗步驟及現(xiàn)象

1. 在收滿二氧化碳的2個集氣瓶口，分別蓋上貼有干燥藍(lán)色石蕊試紙和濕潤藍(lán)色石蕊試紙的玻璃片。

2. 將裝有二氧化碳和空氣的集氣瓶如圖所示放置，抽出兩個集氣瓶間的玻璃片，觀察試紙顏色。將玻璃片放置在空氣中。

3. 1分鐘后取下兩只裝空氣的集氣瓶，蓋好玻璃片，分別伸入燃著的蠟燭，觀察現(xiàn)象。

4. 再觀察玻璃片上的石蕊試紙顏色。

五、設(shè)計特色

1. 本實驗操作簡單，成功率高，節(jié)約演示時間。

2. 若把燃著的蠟燭換為帶火星的木條，可用相似的方法證明氧氣密度比空氣大。

3.實驗現(xiàn)象除了體現(xiàn)二氧化碳的相關(guān)知識以外，還可運(yùn)用分子是不斷運(yùn)動的，不同種分子一般化學(xué)性質(zhì)不同等相關(guān)知識來解釋，將宏觀現(xiàn)象與微觀本質(zhì)相聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。

系列實驗三 二氧化碳的消失和再現(xiàn)

一、創(chuàng)意來源

二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時沒有明顯現(xiàn)象，為了證明兩者確實可以反應(yīng)，通常教師會準(zhǔn)備2套相同的密閉裝置，收滿二氧化碳后，分別加入等體積的氫氧化鈉溶液和水，使裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，比較壓強(qiáng)減小的幅度；或者用過量的酸檢驗二者混合后的溶液中有碳酸鹽。本實驗合二為一，裝置簡易，培養(yǎng)學(xué)生一題多解、多路思考的發(fā)散思維能力，可用于酸、堿、鹽的復(fù)習(xí)教學(xué)。

二、實驗用品

儀器： 1.25L軟質(zhì)塑料瓶、60mL注射器1支等。

藥品：氫氧化鈉固體、無色酚酞溶液、稀硫酸溶液40mL、水300mL、二氧化碳、蠶繭、細(xì)線等。

三、裝置圖

四、實驗步驟及現(xiàn)象

1. 向裝滿二氧化碳的軟質(zhì)塑料瓶中，倒入300mL滴有無色酚酞試液的水，把裝有氫氧化鈉固體的蠶繭，用細(xì)線吊在瓶口內(nèi)，立即旋緊瓶塞，振蕩。塑料瓶略有收縮。

2. 反復(fù)倒轉(zhuǎn)瓶身，振蕩，溶液變紅，塑料瓶進(jìn)一步變癟。

3. 將注射器中的稀硫酸溶液注入瓶中，振蕩，溶液褪色，溶液中有許多小氣泡，過一會兒，塑料瓶鼓起。

五、設(shè)計特色

1. 本實驗操作方便，裝置簡單且可以多次反復(fù)使用，實驗現(xiàn)象明顯。

2. 從不同角度，通過對比，使學(xué)生認(rèn)識到氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)，對該反應(yīng)一般要在溶液中進(jìn)行，反應(yīng)的產(chǎn)物中有碳酸鹽，有了直觀的深刻印象。

3. 培養(yǎng)學(xué)生全面觀察、分析實驗現(xiàn)象的能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 王晶、鄭長龍主編.義務(wù)教育教科書·化學(xué)·九年級上冊.北京：人民教育出版社，2012（117）

[2] 王晶、鄭長龍主編.義務(wù)教育教科書·化學(xué)·九年級上冊.北京：人民教育出版社，2012（118）

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[5] 楊劍春主編.課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)解析和實施建議·化學(xué)·九年級.南京：江蘇教育出版社，2012

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