二氧化碳的制取性质实验的创新设计研究

亓佳佳

摘 要：主要以初中化学中涉及“二氧化碳性质”的教学素材、课标要求及教学大纲为例，针对二氧化碳物理性质进行相关实验设计，力求探索出以简约化的实验步骤就能有效突出化学概念的科學实验，提高学生概念现象理解能力和实践能力，为其今后的化学学习奠定良好基础，具体如下所示。

关键词：二氧化碳；制取；性质；实验；创新设计

根据现今初中化学教材编排来看，除去大量的概念、文字描述以外，还伴随有大量的实验性课程规划来提高学生化学的理解能力及综合素质水平[1]。本文笔者现以二氧化碳的制取与性质实验为例，大体阐述其传统实验性教学中的缺点，并结合自身教学经验提出相应的创新设计，在提高学生学习效率的同时提升教师实验课堂教学质量，仅供参考。

一、二氧化碳的制取性质实验的教学目标

指导学生对CO2的化学性质及部分物理性质进行大致了解。利用演示实验来帮助学生掌握实验操作的基本流程步骤，以培养其实验活动开展的创新性思维。结合上述措施来提高学生求知欲和调动其学习的积极性，为提升学生化学综合水平奠定基础。

二、二氧化碳性质实验在教材中的重要性

“二氧化碳的性质”作为初中化学教材中的单元教学重点，其单元内容中囊括了大量的化合物知识和学习元素，教师在开展此类单元内容教学活动中均是以实验为主来指导学生进行学习，因此如何演示好二氧化碳的性质实验来提高学生学习质量和效率是现今教师所需解决的重点课堂问题之一，同时为学生今后酸碱盐章节内容的学习奠定基础[2]。

三、传统原实验的缺点

初中化学教师针对二氧化碳的制取性质实验均是以多个实验演示操作来开展教学活动，分别是二氧化碳与水、澄清石灰水及燃烧的蜡烛间产生的化学反应，虽其化学实验步骤详细，但是根据大量课堂现象反应，此类实验步骤流程繁琐，教师课前准备时间长，二氧化碳气体耗量大，实验时间长且实验失败率高，不利于课堂活动的有序开展。

四、优化方案对策

以二氧化碳的制取性质实验教学目标为前提，笔者现结合自身教学经验，为初中教师课堂化学实验方案优化提出一己之见，具体对策如下：

1.课前准备

教师课前需将导管、活蝗虫、木条、镊子、新汽水瓶、小试管、毛玻璃片、火柴、单孔橡皮塞、小集气瓶等实验用品准备好。

2.CO2的物理性质实验操作

教师取一瓶新汽水瓶，打开瓶盖后等待气压降低会发现有大量无色气泡冒出现象，然后立即取带导管的橡皮塞来收集CO2，直至2个小集气瓶满为止，并将瓶子标记好a、b，瓶子a正放，瓶子b倒放，后点燃木条，并迅速深入装满CO2的a、b瓶中，我们会发现瓶子b中的木条燃烧现状未出现变化，而瓶子a的木条火光却早早熄灭。由此类现象可以推断出二氧化碳气体存在无色无味、与水相溶（溶解量与压力变化呈正比关系）及密度大于空气（一般情况下）的物理性质，并根据空气瓶子a、b木条燃烧现象充分推理出采用向上排空气法来收集CO2最为适宜[3]。

3.CO2的化学性质实验操作

教师取2支小试管，并标记好c、d，分别放入两只活蝗虫，试管c的蝗虫在充入二氧化碳后没多久就出现死亡现象。此类实验现象对比就能有效得出CO2不具备呼吸供给性质的理论。

五、优化、简约方案的优点

1.大幅度提高实验的成功率

现今大部分教师针对如何突出CO2的物理性质均是以“倾倒二氧化碳灭阶梯状蜡烛火焰”来展开实验教学，根据其实验现象来得出二氧化碳不具备可燃、助燃和密度大于空气的结论。但实际课堂实验中，常有学生或教师反应此类实验失败率较高，大部分教师在开展演示实验过程中只存在理论认知，却无法掌握“倾倒法灭火”正确的实验技巧来准确扑灭蜡烛，一定程度上会对教师课堂教学效率和教学质量造成影响[4]。而上述实验活动中以瓶子“正放、倒放”形式来放入燃烧的木条，此类实验操作的简单便捷性均能有效提高教师实验的成功率。

2.提高实验普及率和降低实验成本

选择新汽水瓶来收集CO2的方法，并取规模小的试管和集气瓶作为气体容纳仪器来验证CO2性质，不仅化学反应现象显著，且较低的实验成本同样有利于为学生分组展开实验提供便捷性。

3.增强学生化学概念的理解层面

现今大部分初中化学课堂均是以教科书或参考资料中的文字描述来展开教学，实验课堂均是文字说明寥寥带过，如二氧化碳不具备呼吸供给的特性，因此设计上述实验操作来弥补教材缺漏处，以进一步丰富学生知识框架。

综上所述，以九年级化学实验中二氧化碳的制取与性质问题为例，笔者认为需遵循现行新课标和绿色化学理念来进一步优化其实验模式，力求以最简单的实验步骤、最低的实验成本及最为直观的实验现象来指导学生学习化学，将抽象化的化学内容浅显化，是提高学生化学学习效率和理解程度的有效措施，以达到教师课堂实验教学高效性的最终目的，望采纳。

参考文献：

[1]金怡.有关二氧化碳制备及性质的三个创新实验[J].化学教学，2016（5）：65-67.

[2]谢丹敏，杨玉琴.二氧化碳制取与系列性质实验装置的设计[J].化学教学，2016（1）：64-66.

[3]王睿.二氧化碳的制取和性质整合实验设计[J].实验教学与仪器，2016（5）：36-37.

[4]钟田，钟平，孙宫义，等.二氧化碳的制取与性质实验的创新设计[J].实验教学与仪器，2016（Z1）：67-68.