蔡芳崎
摘要:簡析人教版第六單元課題3傳統(tǒng)二氧化碳性質(zhì)實驗的優(yōu)缺點,從試劑和反應(yīng)容器代用角度進(jìn)行實驗創(chuàng)新,增強了實驗的可操作性,提高了實驗的成功率。
關(guān)鍵詞:二氧化碳性質(zhì);創(chuàng)新改進(jìn)
文章編號:1008-0546(2019)12-0085-02 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2019.12.025
一、創(chuàng)意來源
二氧化碳的性質(zhì)實驗是人教版第六單元課題3的重要實驗。對本實驗的改進(jìn)一直是研究的熱點,也是中考的重要考點。目前實驗的改進(jìn)大多數(shù)從兩個角度出發(fā):一是以雪碧為原料制取二氧化碳,二是以傾倒二氧化碳實驗改進(jìn)為話題。有的操作較為繁瑣,有的則試劑用量較大,造成浪費,不夠環(huán)保節(jié)約。因此,有必要設(shè)計一種更為簡便,直觀,操作性強的實驗方法,引導(dǎo)學(xué)生深入思考和深度探究,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用,敢于創(chuàng)新的精神。在冬季流感高發(fā)期,不少學(xué)生喝Vc泡騰片預(yù)防感冒,筆者由此發(fā)現(xiàn)了泡騰片中有能夠產(chǎn)生二氧化碳的成分。但泡騰片的價格較高,而價格較低的一款名為“深水炸糖”的零食放入水中,亦可迅速產(chǎn)生大量二氧化碳。于是,筆者從試劑和反應(yīng)容器代用角度進(jìn)行實驗創(chuàng)新,增強了實驗的可操作性,提高了實驗的成功率。
二、實驗用品
深水炸糖3個[主要成分:葡萄糖、麥芽糖漿、食品添加劑(檸檬酸、碳酸氫鈉、三氯蔗糖、阿斯巴甜、安賽蜜、紐甜、食用香料、食用色素)]、蒸餾水、60mL注射器一支、試管、燒杯、階梯蠟燭、火柴
三、實驗原理
“深水炸糖”的成分中,檸檬酸和碳酸氫鈉遇水后能迅速反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)原理:
四、創(chuàng)新實驗方案
1.二氧化碳的制備
取下注射器針頭,拔下注射器活塞,往注射器內(nèi)裝入一顆深水炸糖,將活塞放回注射器并推至底部。燒杯中放入適量蒸餾水,用針筒吸入50mL水,并放置在燒杯中,如圖1所示。深水炸糖遇水產(chǎn)生CO2,針筒內(nèi)氣壓增大,將液體重新趕入燒杯中。待液體排盡,即完成了50mL二氧化碳的制備和收集。將針筒蓋好,放置一旁備用。
2.二氧化碳的系列性質(zhì)檢驗
(1)使澄清石灰水變渾濁
如圖2所示,取兩支小試管,分別加入等量的澄清石灰水,將試管靜置在小燒杯里,將針筒內(nèi)氣體緩慢注入其中一支試管?,F(xiàn)象:澄清石灰水出現(xiàn)渾濁,證明該氣體為二氧化碳。
(2)不助燃,不可燃,密度比空氣大
如圖3所示,點燃階梯蠟燭,用針筒在階梯蠟燭的一側(cè),緩慢注入制備好的二氧化碳?,F(xiàn)象:蠟燭由低至高,逐一熄滅,證明CO2不助燃,不可燃且密度比空氣大。
(3)酸性及碳酸的不穩(wěn)定性
如圖4所示,取兩支小試管,分別加入滴有石蕊溶液的蒸餾水,將試管靜置在小燒杯里,用針筒將CO2緩慢注入其中一支試管中,觀察溶液顏色變化。將通人過CO2的試管放在酒精燈上加熱,觀察顏色變化?,F(xiàn)象:通入CO2可使紫色石蕊溶液變紅,加熱后溶液恢復(fù)原色。
五、創(chuàng)新優(yōu)勢
1.關(guān)于排水法收集二氧化碳
受思維定勢的影響,許多老師認(rèn)為,由于二氧化碳能溶于水,收集二氧化碳的方法只能是向上排空氣法,不能用排水法來收集。然而在實驗過程中,CO2在水中的溶解情況,除受到壓強和溫度的影響外,還受到CO2溶于水速度的影響。有相關(guān)文獻(xiàn)對排水法收集二氧化碳的可行性進(jìn)行過論證,認(rèn)為排水法收集CO2在特定情況下是可行的。本實驗方案也證實了這一點。
2.關(guān)于二氧化碳的傾倒實驗
教師若完全按照教材中的實驗來進(jìn)行操作,常常會在二氧化碳的傾倒實驗中“失手”。主要原因在于傾倒CO2的速度難以把控,若傾倒過快,容易出現(xiàn)上面的蠟燭先熄滅,下面的蠟燭后熄滅的情況;若傾倒過慢,則集氣瓶中的CO2可能沒來得及進(jìn)入燒杯,就已經(jīng)擴散到空氣中,造成蠟燭不熄滅。本實驗方案中,使用針筒注射的方法來通入CO2,有利于控制CO2流入的速度和方向,大大地提高了實驗的成功率,而且操作簡便,趣味性強。
教學(xué)相長,意味著教師不能僅僅停留在知識的淺層講解上,更要注意引導(dǎo)學(xué)生走上善于觀察,善于思考,敢于探索,勇于創(chuàng)新的科學(xué)之路。該實驗創(chuàng)新,打破了傳統(tǒng)的思維,讓學(xué)生能夠體驗探究的樂趣,有利于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。