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        CO2與NaOH溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的趣味化設(shè)計(jì)

        2014-03-31 23:48:11褚衍偉
        化學(xué)教學(xué) 2014年2期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)

        褚衍偉

        摘要:改進(jìn)了CO2與NaOH溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。當(dāng)CO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí),可使瓶中壓強(qiáng)減小,導(dǎo)致水的沸點(diǎn)降低,從而使接近沸騰溫度的熱水沸騰起來,現(xiàn)象生動(dòng)有趣,有力地說明了CO2與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

        關(guān)鍵詞:CO2 ;NaOH;實(shí)驗(yàn)改進(jìn);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        文章編號(hào):1005–6629(2014)2–0040–01 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

        CO2 與NaOH溶液的反應(yīng)在初中化學(xué)中十分重要。它們之間雖然發(fā)生反應(yīng),但觀察不到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,為此對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)的目的:凸顯CO2 與NaOH的反應(yīng)現(xiàn)象;改進(jìn)運(yùn)用的原理:沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系,即氣體壓強(qiáng)小、沸點(diǎn)低,氣壓大、沸點(diǎn)高[1]。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象:當(dāng)加入的NaOH溶液與CO2 氣體反應(yīng)時(shí),CO2 氣體減小得越多則瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小得越厲害,從而會(huì)大大降低水的沸點(diǎn),因此能使接近沸騰的熱水沸騰起來。

        1 實(shí)驗(yàn)儀器及用品

        錐形瓶(2個(gè))、燒杯、玻璃導(dǎo)氣管、橡膠管、橡膠塞、注射器(2個(gè))、熱水、CO2 氣體、蒸餾水、濃NaOH溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約40%)等。

        2 實(shí)驗(yàn)裝置圖

        改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

        3 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象

        如圖1,將裝置按圖連接好,并檢查裝置的氣密性。取A瓶盛滿CO2 氣體,取B瓶倒入96℃以上但未沸騰的熱水,同時(shí)燒杯中也加入同樣的熱水(起到水浴保溫的作用),然后將兩個(gè)錐形瓶用帶橡膠塞的導(dǎo)氣管連接起來。接下來取兩個(gè)注射器,分別抽取20 mL的水和20 mL的濃NaOH溶液。

        (1)先將20 mL的水注入到A錐形瓶中,振蕩后觀察,B錐形瓶中的熱水并沒有沸騰;該現(xiàn)象說明了水與CO2 氣體反應(yīng),CO2 氣體消耗得少,容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小的幅度不大,沸點(diǎn)降低較小,不足以使熱水沸騰。

        (2)取下盛水的注射器,再將另一支盛有20 mL濃NaOH溶液注射器迅速連接到A錐形瓶上,緊接著注入該溶液并振蕩,可以觀察到B錐形瓶中的水劇烈沸騰起來。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn),有力地說明了CO2 與NaOH發(fā)生反應(yīng)使瓶中氣體明顯減少,導(dǎo)致瓶中的壓強(qiáng)也大幅度地減小,水的沸點(diǎn)明顯降低,從而使熱水沸騰起來,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,效果良好。

        4 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)及其意義

        (1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分明顯且有趣味性。使原本沒有明顯現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn),變得更直觀,更有說服力。

        (2)學(xué)以致用。充分利用所學(xué)的物理知識(shí)解決化學(xué)中的問題,培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科思考問題、解決問題的能力。

        (3)取材生活。實(shí)驗(yàn)中利用了注射器等替代品,這些用品在生活中都容易找到,且安全無污染,使化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)由課內(nèi)延伸到課外,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

        參考文獻(xiàn):

        [1]義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·物理(八年級(jí)下冊(cè))[M].北京:人民教育出版社,2012:41~42.

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