文 卜 偉 李德前

(卜偉，本科，中教一級，江蘇省徐州市第三十五中學，221009。李德前，本科，中教特級，江蘇省徐州市西苑中學，221006)

2012年出版的滬教版義務教育教科書《化學》(九年級上冊)第102頁安排了“碳酸鈣與鹽酸反應”實驗(實驗裝置如圖1所示，托盤天平略)。此實驗裝置雖然改變了舊版教科書中涉及的2個化學反應的弊端[1]，但在實驗中，當向密閉的錐形瓶里注入稀鹽酸時有時會發(fā)生沖塞現(xiàn)象。另外，每次實驗后注射器里都要再次吸入稀鹽酸，操作不夠簡便?，F(xiàn)對該實驗進行一些改進。

圖1

一、實驗改進的思路

保留實驗體系封閉、反應前后裝置外形基本不變(實驗中注射器活塞會豎直上移一小段距離)的優(yōu)點，設計可以連續(xù)使用、實驗中不會發(fā)生沖塞、操作相對簡便的實驗裝置。

二、改進后的實驗裝置

改進后的實驗裝置如圖2所示(盛放Y形管的燒杯和托盤天平略)。

主要實驗用品：Y形管，50 mL注射器，橡皮塞，玻璃絲，顆粒狀碳酸鈣(或塊狀石灰石)，溶質質量分數(shù)為14%的稀鹽酸。

圖2

三、改進后的實驗操作

(1)取一個大小合適的Y形管，在左支管里加入大約10 g顆粒狀碳酸鈣(或塊狀石灰石)，并在左支管的管口處塞一團玻璃絲；然后在右支管里注入不超過支管容積一半的稀鹽酸，再按圖2連好實驗裝置。

(2)將處于0刻度的注射器(確保其潤滑性良好)活塞輕輕向上拉動一小段距離，松開手后，若注射器活塞能回到原來的0刻度位置，則裝置不漏氣。

(3)將圖2的實驗裝置放入燒杯里，再將整個實驗裝置輕輕放在托盤天平的左盤上，并用砝碼平衡，記下第一次稱量的質量。

(4)取下Y形管，然后將其豎直向左傾斜，使稀鹽酸流入左支管中，可看到碳酸鈣表面冒出氣泡，同時注射器活塞慢慢向上運動。等到注射器活塞上移到大約30 mL刻度時，將Y形管豎直向右傾斜，使左支管中的稀鹽酸流回右支管中，反應立刻停止。再把Y形管輕輕放回到燒杯里，進行第二次稱量，并記下第二次稱量的質量。

(5)兩次稱量值相等，說明碳酸鈣與鹽酸反應前后的質量保持不變。

(6)延伸實驗：取下Y形管，拔掉橡皮塞，將注射器里的二氧化碳氣體排出，再將整個實驗裝置連接好，重新放回到托盤天平的左盤上進行第三次稱量，發(fā)現(xiàn)稱量值變小了。這說明反應前后相等的是“各物質的質量總和”[2]，也說明驗證和探究質量守恒定律實驗，必須在密閉的裝置內(nèi)進行。

(7)本次實驗結束后，實驗裝置無需清洗，即可在另外一個班級繼續(xù)使用(重復上述操作)。一次添加足量的稀鹽酸和碳酸鈣，可以連續(xù)進行6～7次實驗。

(8)幾個班級的授課結束后，拆開實驗裝置清洗，以備后用。

四、改進后的實驗優(yōu)點

(1)實驗設計巧妙，操作相對簡便，實驗現(xiàn)象明顯，提高了實驗教學效益。

(2)反應的發(fā)生和停止容易控制，適合在多個班級連續(xù)授課使用，提高了課堂教學效率。

[1]李德前.“碳酸鈣與鹽酸反應前后質量的測定”實驗改進[J].化學教育,2011(10):84-85.

[2]李偉,李德前.滬教版“碳酸鈣與鹽酸反應”實驗的改進[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011(24):63,70.