黃燕

摘要：氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)是人教版九年級化學(xué)下冊第十單元課題1堿的化學(xué)性質(zhì)中涉及的內(nèi)容。教材通過引導(dǎo)回憶檢驗二氧化碳的反應(yīng)，直接引出氫氧化鈉在空氣中能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的介紹。針對這一性質(zhì)，教材并未設(shè)計實驗來證明二者的確能發(fā)生反應(yīng)。那么如何設(shè)計實驗來驗證呢？通常我們會設(shè)計諸多對比實驗來驗證，那么不做對比實驗?zāi)芊耱炞C呢？

關(guān)鍵詞：干擾；對比實驗；氫氧化鈉；二氧化碳

文章編號：1008-0546（2016）09-0039-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.015

氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)是人教版九年級化學(xué)下冊第十單元課題1堿的化學(xué)性質(zhì)中涉及的內(nèi)容。教材通過引導(dǎo)回憶檢驗二氧化碳的反應(yīng)，直接引出氫氧化鈉在空氣中能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的介紹。針對這一性質(zhì)，教材并未設(shè)計實驗來證明二者的確能發(fā)生反應(yīng)。學(xué)生對此必然心存疑惑，在新課教學(xué)中，我讓學(xué)生設(shè)計實驗來驗證，學(xué)生聯(lián)想到向澄清石灰水中吹氣，澄清石灰水會變渾濁。于是提出方案：向氫氧化鈉溶液中緩緩吹氣，觀察現(xiàn)象。按照提出的方案進行實驗，卻觀察不到任何明顯現(xiàn)象。但這并不能說明氫氧化鈉是否與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)。那么如何設(shè)計實驗來驗證呢？

由于氫氧化鈉溶液中有氫氧化鈉，還有水。而二氧化碳能溶于水，且能與水反應(yīng)，所以為了排除水的干擾，通常我們會設(shè)計如下對比實驗來驗證。

方案1：分別向集滿二氧化碳氣體的軟塑料瓶中加入等體積的水和氫氧化鈉溶液，密封振蕩，比較塑料瓶變癟的程度。

方案2：分別向集滿二氧化碳氣體的集氣瓶中加入等體積的水和氫氧化鈉溶液，密封振蕩，比較氣球脹大的程度。

方案3：分別將兩支集滿二氧化碳氣體的試管倒扣在盛有等體積的水和氫氧化鈉溶液的水槽中，一段時間后比較試管內(nèi)液面上升的高度。

方案4：利用下圖實驗裝置進行實驗，比較U型管左右兩側(cè)液面的高低。

在新課階段，由于學(xué)生還不具備從生成物角度設(shè)計實驗證明反應(yīng)發(fā)生的知識基礎(chǔ)。以上方案都是運用控制變量法從反應(yīng)物角度設(shè)計對比實驗來排除氫氧化鈉溶液中水的干擾，通過密閉容器內(nèi)氣壓的變化來證明反應(yīng)物CO2被消耗，從而證明氫氧化鈉與CO2發(fā)生了反應(yīng)。那么不做對比實驗?zāi)芊褡C明反應(yīng)發(fā)生呢？

既然水的存在對實驗驗證造成干擾，能否直接向盛有CO2氣體的軟塑料瓶中加入氫氧化鈉固體，密封振蕩，根據(jù)塑料瓶是否變癟來證明反應(yīng)是否發(fā)生呢？查閱很多文獻，發(fā)現(xiàn)并沒有人嘗試做過這個實驗。

由此可知，反應(yīng)可以自發(fā)進行。于是筆者據(jù)此進行了下列嘗試。

實驗1：取一只550mL的軟塑料瓶收集滿CO2氣體，然后向其中加入10g氫氧化鈉固體，旋緊瓶蓋，充分振蕩。觀察到塑料瓶變癟了。

分析：由塑料瓶變癟的現(xiàn)象能否說明氫氧化鈉與CO2發(fā)生了反應(yīng)？不能。因為用稀鹽酸和石灰石制取CO2氣體時，CO2逸出時也會攜帶水蒸氣，水的干擾仍然存在，且稀鹽酸會揮發(fā)出HCl氣體，HCl氣體也能與氫氧化鈉反應(yīng)，所以對實驗1進行如下改進。

實驗2：取一只550mL的軟塑料收集一瓶純凈且干燥的CO2氣體（將產(chǎn)生的二氧化碳依次通過裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶和裝有濃H2SO4的干燥裝置），再向其中加入10g氫氧化鈉固體，旋緊瓶蓋，充分振蕩。觀察到塑料瓶變癟了。

實驗2排除了干擾因素，由塑料瓶變癟的現(xiàn)象成功地證明了氫氧化鈉與CO2發(fā)生了反應(yīng)。

改進后的實驗方案具有以下優(yōu)點：現(xiàn)象明顯、不需要做對比實驗，操作更加簡單。

參考文獻

[1] 傅獻彩，沈文霞，姚天揚，候文華. 物理化學(xué)（上）（第五版）[M]. 北京： 高等教育出版社，2005：483，5-8