CO2与NaOH溶液反应实验的趣味化设计

褚衍伟

摘要：改进了CO₂与NaOH溶液反应的实验装置。当CO₂与NaOH溶液发生反应时，可使瓶中压强减小，导致水的沸点降低，从而使接近沸腾温度的热水沸腾起来，现象生动有趣，有力地说明了CO₂与NaOH发生了化学反应。

关键词：CO₂ ；NaOH；实验改进；实验教学

文章编号：1005–6629（2014）2–0040–01 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

CO₂ 与NaOH溶液的反应在初中化学中十分重要。它们之间虽然发生反应，但观察不到明显的实验现象，为此对实验装置进行了改进。改进的目的：凸显CO₂ 与NaOH的反应现象；改进运用的原理：沸点与压强的关系，即气体压强小、沸点低，气压大、沸点高[1]。实验的现象：当加入的NaOH溶液与CO₂ 气体反应时，CO₂ 气体减小得越多则瓶内气体压强减小得越厉害，从而会大大降低水的沸点，因此能使接近沸腾的热水沸腾起来。

1 实验仪器及用品

锥形瓶（2个）、烧杯、玻璃导气管、橡胶管、橡胶塞、注射器（2个）、热水、CO₂ 气体、蒸馏水、浓NaOH溶液（质量分数约40%）等。

2 实验装置图

改进的实验装置如图1所示。

3 实验操作和现象

如图1，将装置按图连接好，并检查装置的气密性。取A瓶盛满CO₂ 气体，取B瓶倒入96℃以上但未沸腾的热水，同时烧杯中也加入同样的热水（起到水浴保温的作用），然后将两个锥形瓶用带橡胶塞的导气管连接起来。接下来取两个注射器，分别抽取20 mL的水和20 mL的浓NaOH溶液。

（1）先将20 mL的水注入到A锥形瓶中，振荡后观察，B锥形瓶中的热水并没有沸腾；该现象说明了水与CO₂ 气体反应，CO₂ 气体消耗得少，容器内气体压强减小的幅度不大，沸点降低较小，不足以使热水沸腾。

（2）取下盛水的注射器，再将另一支盛有20 mL浓NaOH溶液注射器迅速连接到A锥形瓶上，紧接着注入该溶液并振荡，可以观察到B锥形瓶中的水剧烈沸腾起来。通过对比实验，有力地说明了CO₂ 与NaOH发生反应使瓶中气体明显减少，导致瓶中的压强也大幅度地减小，水的沸点明显降低，从而使热水沸腾起来，实验现象明显，效果良好。

4 实验创新点及其意义

（1）实验现象十分明显且有趣味性。使原本没有明显现象的实验，变得更直观，更有说服力。

（2）学以致用。充分利用所学的物理知识解决化学中的问题，培养学生跨学科思考问题、解决问题的能力。

（3）取材生活。实验中利用了注射器等替代品，这些用品在生活中都容易找到，且安全无污染，使化学实验探究活动由课内延伸到课外，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的动手能力和创新能力。

参考文献：

[1]义务教育课程标准实验教科书·物理（八年级下册）[M].北京：人民教育出版社，2012：41～42.