NaOH與CO2的創(chuàng)新實(shí)驗設(shè)計論文
摘要：為提高學(xué)生的探究能力，可設(shè)計NaOH與CO2反應(yīng)的探究實(shí)驗。該探究實(shí)驗有助于學(xué)生樹立實(shí)驗設(shè)計理念，開闊思路，提高學(xué)生設(shè)計實(shí)驗的能力。該探究實(shí)驗設(shè)計遵循實(shí)驗改進(jìn)的科學(xué)性、實(shí)用性、簡約性、安全性原則；有利于學(xué)生借助對比實(shí)驗來增加實(shí)驗設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性。
關(guān)鍵詞：二氧化碳；氫氧化鈉；現(xiàn)象；環(huán)保
人教版化學(xué)九年級下冊（2012版）第十單元課題1（第56頁）涉及有關(guān)堿的化學(xué)性質(zhì)探究的內(nèi)容。因為NaOH溶液與CO2反應(yīng)無現(xiàn)象［1］，所以教師一般是引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗裝置，并從以下兩個角度探究NaOH溶液與CO2確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。其一，利用反應(yīng)物CO2是氣體，而生成物中沒有氣體的現(xiàn)實(shí)，讓NaOH溶液與CO2在一密閉容器內(nèi)（如軟的純凈水塑料瓶）接觸，即發(fā)生反應(yīng)；又因其壓強(qiáng)發(fā)生變化，從而使軟的純凈水塑料瓶發(fā)生形變。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)以下問題：既然CO2能溶解在NaOH溶液的.溶劑—水中并與之反應(yīng)，為了證明溶質(zhì)NaOH與CO2反應(yīng)，就要做一個CO2與水在密閉容器中接觸的對比實(shí)驗，以增強(qiáng)實(shí)驗設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性。其二，利用化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征———有新物質(zhì)生成的現(xiàn)實(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計以下實(shí)驗：利用稀鹽酸和BaCl2溶液來驗證NaOH溶液與CO2反應(yīng)的生成物為碳酸鈉。
1實(shí)驗儀器及試劑
1.1實(shí)驗儀器
兩個軟的純凈水塑料瓶（500mL、帶蓋）、兩根輸液管、注射器若干、小試管。
1.2實(shí)驗試劑
濃氫氧化鈉溶液、稀鹽酸、石灰水、BaCl2溶液等。
2實(shí)驗裝置
其組成說明為：取兩個500mL相同的軟質(zhì)純凈水塑料瓶，用熱的鐵釘在瓶蓋上打孔（內(nèi)連有輸液管）且用AB膠密封。
3實(shí)驗步驟
（1）用塑料瓶收集兩瓶（500mL）CO2并驗滿。（2）分別蓋好瓶蓋，一瓶蓋上的注射器里盛有20mL氫氧化鈉飽和溶液，另一瓶蓋上的注射器里盛有等量的水。（3）同時擠壓兩注射器后振蕩兩塑料瓶，觀察兩者變癟的程度。學(xué)生通過觀察和分析后得出：NaOH與CO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。（4）用注射器抽取更癟塑料瓶中的液體，將其注入盛有BaCl2溶液的試管中，立即有白色沉淀生成，從而證明NaOH與CO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。（5）用注射器向更癟的塑料瓶中加入適量的濃鹽酸，振蕩；待塑料瓶恢復(fù)原狀后用注射器抽取瓶內(nèi)氣體，并將氣體注入盛有石灰水的小燒杯中，觀察現(xiàn)象；石灰水變渾濁，說明NaOH溶液與CO2在一密閉容器內(nèi)接觸并有碳酸鹽生成，則進(jìn)一步證明了NaOH與CO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。
4改進(jìn)意義
（1）利用日常生活中的廢舊用品設(shè)計實(shí)驗，既達(dá)到實(shí)驗?zāi)康模肿裱藢?shí)驗改進(jìn)的科學(xué)性、實(shí)用性、簡約性、安全性原則。（2）可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)反應(yīng)物、生成物的性質(zhì)或狀態(tài)的變化來設(shè)計實(shí)驗方案。（3）利用對比實(shí)驗增加了實(shí)驗設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性。（4）從多個角度讓學(xué)生認(rèn)識到，盡管CO2通入NaOH溶液中無現(xiàn)象，但確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)。由此出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計，從而提高其實(shí)驗設(shè)計能力。
參考文獻(xiàn)
［1］張金華.驗證NaOH與CO2的反應(yīng)[J].農(nóng)村青少年科學(xué)探究，2010(3):24.
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