比较苏打与小苏打热稳定性的四种实验创新方案

江苏省徐州市西苑中学(221000) 李德前 张 羿

江苏省徐州市潇湘路学校(221000) 魏 海

现行各种版本的普通高中化学教科书中比较苏打与小苏打的热稳定性实验都采用了如图1所示的装置[1]，通过在相同条件下采用相同的实验装置，先后进行两次实验。这样设计，操作不够简便，尤其是实验的对比性不强。

图1 教科书上比较苏打与小苏打热稳定性的实验装置

有些化学教学文献中比较苏打与小苏打的热稳定性采用如图2所示的“套管实验”装置[2]，通过在不同条件下采用相同的实验装置同时完成实验。虽然该实验的对比性很强，但是实验装置太复杂，实际操作起来很麻烦。

图2 文献中比较苏打与小苏打热稳定性的套管实验装置

我们按照更换实验装置、缩减实验仪器、简化实验操作的改进思路[3]，对该实验进一步优化，设计出4种新的实验装置，将其应用于中学化学实验教学中取得了显著的教学效果。

1 借助小试管比较苏打、小苏打的热稳定性

1.1 实验用品

15 mm×150 mm的硬质小试管，药匙，镊子，双面胶，塑料扎带，酒精灯，铁架台等；苏打，小苏打，干燥的蓝色石蕊试纸等。

1.2 实验装置

新设计的实验装置如图3所示。

图3 借助并列放置的2支小试管比较苏打、小苏打的热稳定性

1.3 实验步骤

(1)取2支15 mm×150 mm的硬质小试管，借助药匙，向2支小试管里分别加入少许等质量的苏打和小苏打。

(2)取2张干燥的蓝色石蕊试纸，在其背面分别粘上少许双面胶，借助镊子将2张石蕊试纸分别粘贴在试管中部的内壁上。

(3)将2支小试管并列在一起，用塑料扎带捆紧，然后按图3所示连好整个实验装置。

(4)点燃酒精灯，同时给2支小试管加热；很快观察到，盛有小苏打的试管内的白色粉末明显减少，干燥的蓝色石蕊试纸部分变红，而且试管内壁出现明显的小水珠；盛有苏打的小试管内，则没有出现明显的现象。上述实验现象足以说明，小苏打不稳定、受热易分解(分解产物有水、二氧化碳气体)；苏打很稳定、受热不易分解。

(5)实验结束，整理实验用品。

2 借助直角玻璃管比较苏打、小苏打的热稳定性

2.1 实验用品

10 mm×180 mm×180 mm石英材质的直角玻璃管，药匙，胶帽(取自胶头滴管)，酒精灯，铁架台等；苏打，小苏打，澄清石灰水等。

2.2 实验装置

新设计的实验装置如图4所示[4]。

图4 借助直角玻璃管比较苏打、小苏打的热稳定性

2.3 实验步骤

(1)取1根10 mm×180 mm×180 mm石英材质的直角玻璃管，借助药匙，在其水平支管的中部放入少许苏打，在靠近水平支管口处放入等质量的小苏打。

(2)取1个小烧杯，在其中注入不超过其容积1/4的澄清石灰水。

(3)按图4所示，连好整个实验装置；再轻轻挤压胶帽，若澄清石灰水中冒气泡则说明装置不漏气。

(4)点燃酒精灯，先加热苏打2 min左右，观察到澄清石灰水没有明显变化；再加热小苏打2 min左右，观察到白色粉末明显减少，澄清石灰水变浑浊，玻璃管内壁附着大量的小水珠。上述实验现象充分说明，小苏打不稳定、受热易分解(分解产物有水、二氧化碳气体)；苏打的热稳定性强、受热不易分解。

(5)实验结束，整理实验用品。

3 借助玻璃三通管比较苏打、小苏打的热稳定性

3.1 实验用品

10 mm×90 mm×180 mm石英材质的三通管，小烧杯，药匙，胶帽(取自胶头滴管)，酒精灯，铁架台等；苏打，小苏打，澄清石灰水等。

3.2 实验装置

新设计的实验装置如图5所示。

图5 借助玻璃三通管比较苏打、小苏打的热稳定性

3.3 实验步骤

(1)取1支10 mm×90 mm×180 mm石英材质的三通管，借助药匙，在其水平支管的左端口加入少许苏打，在其水平支管的右端口加入等质量的小苏打。

(2)取1个小烧杯，在其中注入不超过其容积1/4的澄清石灰水。

(3)按图5所示，连好整个实验装置；再轻轻挤压任一胶帽，如果澄清石灰水中冒气泡就说明装置不漏气。

(4)点燃酒精灯，先加热苏打2 min左右，观察到澄清石灰水没有明显变化；再加热小苏打2 min左右，观察到白色粉末明显减少，澄清石灰水变浑浊，玻璃管内壁出现大量的小水珠。上述实验现象充分说明，小苏打不稳定、受热易分解(分解产物有水、二氧化碳气体)；苏打很稳定、受热不易分解。

(5)实验结束，整理实验用品。

4 借助简易天平比较苏打、小苏打的热稳定性

4.1 实验用品

15 mm×150 mm的硬质小试管，长约250 mm粗细均匀的细木棍，尼龙线，药匙，镊子，双面胶，酒精灯等；苏打，小苏打，干燥的蓝色石蕊试纸等。

4.2 实验装置

新设计的实验装置如图6所示[5]。

图6 借助简易天平比较苏打、小苏打的热稳定性

4.3 实验步骤

(1)找一根长约250 mm、粗细均匀的细木棍，借助直尺找出木棍的中心点；然后将一段尼龙线系在细木棍的中心点上，再将细木棍悬挂在墙壁或铁架台上(这就做成了一个简易天平)。

(2)取2支15 mm×150 mm的硬质小试管，借助药匙，向2支小试管里分别加入少许等质量的苏打和小苏打。

(3)取2张干燥的蓝色石蕊试纸，在其背面分别粘上少许双面胶，借助镊子将2张石蕊试纸分别粘贴在试管中部的内壁上。

(4)按图6所示，借助尼龙线将2支小试管悬挂在简易天平的两端，并注意调节简易天平处于平衡状态。

(5)点燃酒精灯，先加热苏打2 min左右，发现简易天平仍然保持平衡状态，小试管内也没有明显的变化；再加热小苏打2min左右，很快观察到，简易天平逐渐失去平衡(右端上升、左端下降)，而且试管内的白色粉末明显减少，干燥的蓝色石蕊试纸部分变红，试管内壁出现大量的小水珠。上述实验现象足以说明，小苏打不稳定、受热易分解(分解产物有水、二氧化碳气体)；苏打很稳定、受热不易分解。

(6)实验结束，整理实验用品。

综上所述4种实验改进方案，装置简洁、操作简单、现象明显、结论可靠，可以很好地说明相同条件下小苏打不稳定、苏打很稳定。利用上述改进装置开展实验教学，可以提高学生的探究能力、增强实验教学的有效性。