《探究二氧化碳溶于水发生化学变化》的创新实验

监利县朱河镇初级中学     杜大文

一、该实验在教材中所处的作用与地位 

     该实验利用CO2溶于水，使“石蕊纸花”变红的过程来探究CO2与水反应的化学性质，让学生直观感受实验过程，从而实现对CO2性质的感性认知，进一步培养学生学习化学的兴趣，调动他们学习化学的积极性。

        但是，该实验准备时间过长，步骤繁琐，容易导致实验失败，课堂教学内容不易落实，更不能凸显探究实验的趣味性、科学性、直观性。  

二、教材实验与不足之处 

 1.教材实验 

       取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，分别进行如下实验：

   Ⅰ第一朵干燥石蕊纸花喷稀醋酸后变红色，说明酸能使石蕊变红色。 

Ⅱ第二朵干燥纸花喷水不变色，说明水不能使石蕊变色。 

  Ⅲ第三朵干燥纸花直接放入干燥的CO2气体中不变色，说明CO2不能使石蕊变色。  

Ⅳ第四朵纸花先喷水后放入充满CO2的集气瓶中，纸花变红，说明是CO2与水发生化学变化生成的新物质碳酸使石蕊变色。 

 2.不足之处 

   该实验准备时间长，步骤繁琐，不够简单明了，耗用课堂时间长，影响教学进度。 

三、实验创新与改进

   如下图所示(夹持仪器已省略)。

 1.随机制取CO2现制现用，这样既缩短了实验时间，又节约了药品，而且还再现了CO2制取的知识点，化繁为简、一举两得。

 2.利用铜丝分别将1、2、3三朵小花从左到右依次串联起来，放入硬质玻璃管中，减少了教材上多步操作的繁琐，而且串联起来的纸花所显示的现象明显、对比度强、便于观察。  

四、实验器材 

仪器与用品：锥形瓶、玻璃导管、橡皮塞、硬质玻璃管、铜丝、集气瓶、酒精灯、铁架台、注射器、“三朵小花”(事先用餐巾纸在石蕊试液中浸泡后晾干备用)等。 

药品：大理石、稀盐酸、澄清的石灰水等。

五、实验过程 

1. 在锥形瓶中加入适量大理石，注射器里装入一定量的稀盐酸，按上图连接好CO2的发生装置。   

2. 将第一朵小花保持干燥，在第2朵小花上面喷洒纯净水，在第3朵小花上面喷洒稀醋酸，然后将它们依次用铜丝串联好，并放入硬质玻璃管中，组装好如上图所示装置。

4. 推动注射器活塞，向锥形瓶中缓缓注入适量稀盐酸，仔细观察硬质玻璃管中纸花颜色的变化过程。

5. 当第二朵小花变红后，再点燃酒精灯对其加热，可以看到红色纸花又恢复成紫色，验证了碳酸受热易分解的化学性质及尾气检验等。

六、实验现象与对比分析：   

1. 第3朵紫色小花变红，说明酸溶液使石蕊纸花变红色；     

2. 喷水处理的第2朵紫色小花不变色，说明水不能使石蕊纸花变色；

3. 当CO2气体通入硬质玻璃管后干燥的第1朵小花不变色，说明CO2不能使紫色石蕊纸花变色； 

4. 当CO2通入硬质玻璃管后第2朵纸花开始变红，说明二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊纸花变红色。

       这套实验改变了教材上面繁琐的多步操作，并采用了对比实验，发散了学生的思维。 

七、自我评价  

改进后的实验相对于教材上的实验而言，简化了实验过程，缩短了试验时间，节约了实验药品，巧妙地运用了对比的方法，为学生探究实验设计和创新实验起到了示范作用。

并且，该装置还可以利用酒精灯对变成红色的纸花加热，进一步探究碳酸受热易分解的性质，集CO2制取、收集、检验与性质探究于一体，收到了课堂教学的良好效果。