《巧设二氧化碳的一体化创新实验探究》

袁小红

二氧化碳是初中化学的学习中非常重要的物质之一，在很多中考试题的命制中都会出现有关二氧化碳的考点，包括二氧化碳的制取、检验、净化、干燥、性质、性质的检验方法、用途等等。那么在教学当中就应该注重相关知识点的学习和巩固，尤其要通过实验向学生呈现出来，不能只是纸上谈兵。所以我设计了一套二氧化碳的一体化实验创新装置，包括了二氧化碳的制取、检验、净化、干燥、性质、性质的检验方法，非常适合复习课的教学。其中最新颖的地方是设计了能证明氢氧化钠固体能与二氧化碳反应的实验，因为在上海教育出版社出版的初中九年级化学教科书下册第七章第二节常见的碱（氢氧化钠与二氧化碳反应），课本对氢氧化钠能与二氧化碳的反应描述（如图1）

课本中没有很好的实验探究装置通过实验现象向学生呈现氢氧化钠固体能与二氧化碳反应的事实。不利于培养学生的科学素养（证据推理与模型认知、科学探究与创新意识）

为了能够在课堂教学中利用实验向学生证明氢氧化钠能与二氧化碳反应，培养学生的科学素养。我设计了一套二氧化碳的一体化探究装置，实验器材、药品以及装置图（如图2）

实验器材有三通阀、注射器、u型具支具塞干燥管、支撑铁架、透明的亚克力材料

实验药品有：稀硫酸、碳酸钠粉末、氢氧化钠固体、无水氯化钙、澄清石灰水

实验设计思路：利用稀硫酸与碳酸钠反应（选择稀硫酸代替稀盐酸，避免稀盐酸挥发产生氯化氢气体，因为氯化氢气体也能与氢氧化钠反应）、无水氯化钙作干燥剂干燥制取纯净、干燥的二氧化碳，将干燥纯净的二氧化碳与氢氧化钠固体反应，通过注射器活塞的移动说明二氧化碳体积的减少，初步说明二氧化碳能与氢氧化钠反应的事实，再在氢氧化钠固体和二氧化碳反应后的剩余的固体中注入稀硫酸，将产生的气体通过澄清石灰水中，石灰水变浑浊。从质量守恒定律角度可以得出氢氧化钠固体和二氧化碳发生了化学反应。也可根据反应过程中注射器活塞的移動向学生建立化学变化除了伴随物质的变化外，还伴随能量的变化。教师在利用该套实验创新装置进行课堂教学过程中时，还可以向学生建立一些思想，比如：

可以向学生建构科学探究必须要严谨的探究精神;建构装置内压强变化与气体体积变化和温度变化有关的学科思想;建构判断化学变化发生的思维路径（能从反应物的减少和生成物的增加两个视角证明化学反应的发生）。也可以指导教师在课题教学中善于利用一体化实验将气体的制取、收集、净化干燥、性质的检验有机结合。使得复习课更加有效和有趣。