干冰在二氧化碳性质教学中的应用

徐九勇

【摘 要】利用干冰升华得到气体二氧化碳，并进行相关二氧化碳性质实验。干冰代替实验室制取二氧化碳进行实验的优点很多：（1）升华得到的二氧化碳气体比较纯净，不需要进行除杂；（2）实验操作简单、快捷，教师在组织教学时可以安排学生实验；（3）实验现象明显，便于激发学生学习化学的兴趣。

【关键词】干冰实验；教学设计

一、问题的提出

教师在进行二氧化碳性质教学时，想通过学生实验来引导学生认识和探究身边的化学物质，增强学生对化学的好奇心和探究欲望，让学生体验化学美。但教师在具体组织教学时，很难通过石灰石与稀盐酸的反应，让学生得到干燥、纯净的二氧化碳；用含杂质的二氧化碳进行与水反应、与澄清石灰水反应的性质实验时出现干扰；如果教师安排对含杂质的二氧化碳进行除杂，学生又不具备相关知识和能力。所以，在进行相关教学时，我们教师通常只是进行演示实验，甚至个别实验用多媒体视频代替，打击了学生的好奇心，对教学效果也有影响。

干冰越来越常见，通过网上也很容易购买。如果利用干冰升华来产生气态二氧化碳进行实验，既方便快捷，二氧化碳中也没有其他干扰杂质。

二、干冰在二氧化碳性质教学中的应用案例

1.教学流程设计

创设问题情境——向盛有干冰的烧杯中加入少量水，出现云雾奇观。

引出问题——二氧化碳性质有哪些？

实验探究——学生利用干冰进行书本实验。

归纳总结——二氧化碳的物理性质、化学性质。

拓展应用——环保、安全方面教育（灯火试验）。

巩固练习

2.教学主要过程设计

演示：向盛有干冰的水槽中加入少量水，大量的云雾沿着讲台流淌下来。

提问：这是什么原因，里面的干冰是什么？你可以通过什么实验验证你的猜想？

学生讨论，在教师的指导下用镊子将几粒干冰放入塑料饮料瓶中，塞上带导管的橡皮塞，导管的一端通入澄清石灰水，学生触摸饮料瓶底部，感知干冰升华吸热，对干冰作制冷剂用途有切身体验。同时，学生观察到澄清石灰水慢慢变浑浊。

教师指导学生完成6-3灭火实验，将几粒干冰放入烧杯中，形成云雾，再用形成的云雾倒灭高低蜡烛。用干冰进行实验现象更明显、直观，白色的云雾像水一样倾倒而下。由于干冰升华可以产生很多的二氧化碳，所以放高低蜡烛的烧杯可以用大烧杯，避免直接倒在上层蜡烛火焰上，使实验失败。

教师提示学生向上述实验的塑料瓶中加入1/3体积的水，完成书本6-4溶于水实验。

学生归纳相关性质：干冰是固态二氧化碳，干冰升华吸热，可以作制冷剂。通常情况下二氧化碳是无色、无味的气体，能溶于水，密度比空气大。不能燃烧，也不能支持燃烧。二氧化碳能与澄清石灰水反应（在教师的指导下书写化学方程式），了解碳酸钙不溶于水，形成浑浊现象，可以用来检验二氧化碳。

教师提问：二氧化碳能溶于水，能不能与水反应呢？

学生完成书本6-5与水反应实验，在集气瓶中放入干冰，等干冰升华以后进行实验。此处体现出用干冰代替实验室制取二氧化碳好处，不需要进行去除氯化氢、水蒸气等杂质，操作方便快捷，为学生在课堂有限的时间内进行实验提供保障。

教师也可以补充做一个演示实验：向盛有水和几滴紫色石蕊试液的红酒杯中加入一块干冰（可以适当大一点），杯子中出现大量由于干冰升华产生的气泡，紫色的“酒”慢慢變成“红酒”。当学生看到水中翻滚的气泡，漂亮的“红酒”，定会将课堂推向又一个高潮。

拓展运用：播放关于“云南图书馆二氧化碳泄漏”的新闻。

（1）事件过程追踪：下列新闻片段内容，跟二氧化碳的什么性质有关？（播放新闻报道的四个剪辑片段）

（2）事后空气检测：①用什么方法去取一瓶阅览室的空气样品？②怎样用简单方法检验空气样品中是否含有大量二氧化碳？③二氧化碳泄漏人们该怎样逃生？以真实事件吸引学生注意力，让学生充分感受学习二氧化碳、掌握科学知识的重要性。

（3）教学板书设计。

三、反思

通过本节课的学习，学生又从分子、原子、元素、质量守恒的迷茫中满血复活。通过学生亲自动手进行实验探究，培养了学生的实验能力，亲自参与到知识的形成过程中，学会从实验现象中分析得出结论，并获得成功的喜悦。这些是教师演示实验很难达到的结果。

干冰代替实验室制取二氧化碳进行实验优点很多：（1）升华得到的二氧化碳气体比较纯净，不需要进行除杂；（2）实验操作简单、快捷，教师在组织教学时可以安排学生实验；（3）实验现象明显，便于激发学生学习化学的兴趣。

用干冰进行实验时注意事项：（1）干冰温度很低，提醒学生不可以直接用手取用干冰，防止冻伤；（2）干冰易升华，损耗很大，要现用现买；（3）干冰保存不当会发生物理爆炸，购买的干冰不可以保存在密闭的容器中，只要放置在普通泡沫保温箱中就行了。

【参考文献】

[1]赵红敏.“二氧化碳的性质”教学案例及分析[J].数理化学习，2014（10）：79-80

[2]郭盛敏.干冰在初中化学实验教学中的应用尝试[J].化学教与学，2014（6）：91-92