摘 要：人教版義務教育教科書九年級化學下冊第十單元第56頁“堿的化學性質(zhì)”中涉及二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應的描述，但因非金屬氧化物二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫與氫氧化鈉溶液反應現(xiàn)象不明顯，且教材并沒有設計實驗證明二者真的能發(fā)生化學反應，因此學生在學習這一類反應時缺乏感性認識，較難理解和掌握。為此，以“二氧化碳和氫氧化鈉溶液能不能反應”為切入點，引導學生進行自主探究，以提高學生分析問題、解決問題的能力，最終直觀地理解二氧化碳和氫氧化鈉溶液確實發(fā)生了化學反應。

關鍵詞：二氧化碳；氫氧化鈉；實驗現(xiàn)象

眾所周知，二氧化碳氣體能使澄清石灰水變渾濁，但二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應卻無明顯現(xiàn)象，那么二氧化碳與氫氧化鈉溶液到底發(fā)生反應了沒有？對于“本身能發(fā)生反應但無明顯現(xiàn)象”的化學變化怎樣進一步論證？本節(jié)課探究的課題就是：如何設計實驗證明二氧化碳和氫氧化鈉溶液確實發(fā)生了反應。

在課堂上我首先請學生閱讀課本第56頁“堿的化學性質(zhì)”，對二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應做初步了解，然后我以“二氧化碳和氫氧化鈉溶液能不能反應”為切入點，引導學生進行自主探究。我們做過許多化學實驗，看過很多不同的實驗現(xiàn)象，如：固體溶解，顏色變化，產(chǎn)生氣泡，試管內(nèi)液面上升、生成白色沉淀等。對于有明顯現(xiàn)象的實驗很容易判斷反應是否已發(fā)生，但對于無明顯現(xiàn)象的反應只能設計相關實驗才能證明反應已發(fā)生，所以在學完很多物質(zhì)的性質(zhì)之后，要學會根據(jù)反應物、生成物的不同性質(zhì)，反應物、生成物的狀態(tài)變化等來設計實驗方案。

如何設計實驗證明CO2和NaOH溶液發(fā)生了反應？請同學們結(jié)合學過的相關實驗認真思考并小組討論提出實驗方案。5分鐘后，同學們分別描述了自己設計的實驗，必要時可繪制實驗裝置圖。下面對實驗的設計以及探討的課堂實錄做一簡單敘述。

師：大家同意他的說法嗎？

生（全體）：鼓掌！

（老師根據(jù)學生的設計進行實驗，方案1和方案4都獲得了預期的現(xiàn)象）

師：在第六單元我們學過二氧化碳和水可反應生成弱酸——碳酸，碳酸中也含有CO32-，如何判斷溶液中的CO32-是來自Na2CO3？若碳酸的存在能形成干擾，如何消除干擾？

生7：課本對碳酸做過介紹，H2CO3不穩(wěn)定，常溫時就可分解為CO2和H2O，受熱時，分解速率更快。要消除H2CO3的影響，需先將反應后的溶液加熱，使H2CO3分解，再滴加足量的稀鹽酸即可。

生（全體）：鼓掌！

師：剛才這位同學分析得客觀準確。但方案2和方案3還沒有評價。

生8：方案2和方案3是利用壓強的變化獲得實驗結(jié)論，具有科學性，在練習題中經(jīng)常碰到這樣的裝置，應該能獲得較理想的實驗效果。

生9：在學習CO2的物理性質(zhì)時，CO2“能溶”于水，若CO2不能與NaOH反應，只是溶于NaOH溶液中的水，也能出現(xiàn)“壓差”！

生10：我同意生9的看法，方案2和方案3只能說明CO2“可能”與H2O反應，要增強說服力最好設計對比試驗。將方案2和方案3的實驗裝置準備兩套，液體試劑分別為水和NaOH溶液，通過氣球膨脹的程度不同以及試管內(nèi)倒流液面的高低不同充分說明CO2能與NaOH反應。

生11：對以上說法我補充一點，兩液體試劑水、NaOH溶液的體積要相同，因為氣體溶解度和溶劑體積有關。

師：他們的分析有沒有道理？大家認同嗎？

生（全體）：認同！

師：非常精彩的“唇槍舌戰(zhàn)”！下面我們進行實驗。

（老師根據(jù)學生的設計及討論進行實驗，方案2和方案3的對比實驗都獲得了預期的現(xiàn)象）

師：同學們的設計都成功地證明了CO2能與NaOH反應，設計都各具特色，那么要完成該實驗設計主要是從哪些方面考慮的？

生12：一般從兩個方面考慮：一個是檢驗反應前某些物質(zhì)或離子的“消失”，另一個是檢驗反應后出現(xiàn)了新的物質(zhì)或離子。

生13：還有一個是從反應前后由于物質(zhì)狀態(tài)的變化引起氣壓的變化考慮的。

師：總結(jié)得很好！請其他同學展示你的實驗設計。

生14：我是依據(jù)反應前后壓強變化來設計實驗的，具體過程為：先在集氣瓶中收集滿CO2，然后迅速地倒入NaOH溶液，用一個帶有U型管的橡皮塞塞緊，如果U型管中的液面發(fā)生變化，證明CO2與NaOH發(fā)生了反應（圖5）。

生15：我的設計非常簡單，用礦泉水瓶做實驗（圖6）。先在礦泉水瓶中收集滿CO2，然后迅速倒入NaOH，蓋上瓶蓋，充分振蕩，由礦泉水瓶變癟證明CO2與NaOH發(fā)生了反應。

師：能利用生活用品做化學實驗，設計出裝置簡單、現(xiàn)象明顯的實驗方案，真棒！下面我們再一次聚焦方案4。通過檢測CO2通入NaOH溶液后出現(xiàn)新離子CO32-進而證明CO2與NaOH溶液可以發(fā)生化學反應，那么能否借助其他途徑檢驗CO32-？

生16：一般檢驗碳酸根離子的試劑既可以是鹽酸等酸，也可以是CaCl2等鹽，所以方案4中也可以向少量變化后的溶液中滴加適量的CaCl2溶液，如果有沉淀產(chǎn)生，證明CO2與NaOH發(fā)生了

反應。

生17：也可以將CaCl2溶液替換為Ca（OH）2溶液。

生18：CaCl2溶液可以替換為Ca（NO3）2溶液、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液等，不能替換為Ca（OH）2溶液，因為CO2與Ca（OH）2溶液也可以生成白色沉淀。

師：分析得很全面，此處確實不宜用Ca（OH）2溶液，原因是若CO2沒有與NaOH發(fā)生反應，但可以溶解在NaOH溶液中，所以加入Ca（OH）2溶液時，即便出現(xiàn)白色沉淀，也不能完全肯定溶液中存在CO32-。

師：正因為CO2與NaOH溶液反應無現(xiàn)象，所以驗證CO2與NaOH溶液能發(fā)生化學反應的實驗設計在中考題中頻頻出現(xiàn)。通過今天的探究討論，我相信每一位同學都有自己的所得所獲，書中還有很多的實驗都是沒有明顯現(xiàn)象的，我們在平時的學習中可以繼續(xù)進行探究。

在初中化學教學中，充分利用化學學科“以實驗為基礎”的基本特征，挖掘和開發(fā)化學實驗在探究性學習中的功能，對于培養(yǎng)和提高學生的科學探究能力具有重要的意義?；瘜W教師要注重在教學中挖掘典型實驗，為學生開展探究實驗提出要求和創(chuàng)造條件，引導學生開展探究實驗，從而實現(xiàn)學習觀念和方式的轉(zhuǎn)變。

參考文獻：

薄祥國.淺談化學實驗在探究學習中的作用.中學生數(shù)理化：學研版，2011（10）.

注：本文是作者參加2013年蘭州市教師“個人課題”階段性研究成果材料。

作者簡介：李瓊（1980.02—），男，學歷：本科，就職學校：甘肅省蘭州樹人中學，研究方向：中學化學教學。