CO2與H2O實驗再探究

◆王有明

CO2與H2O實驗再探究

◆王有明

轉化思想是一種最基本的解題的思維策略，其實就是一種變通方式，通過變換使研究中遇到的問題得到轉化，進而得到解決。基于轉化思想，通過幾套實驗方案來探究CO2與H2O實驗。

轉化思想；實驗；化學

1 前言

許多化學反應雖然發生了，但是沒有明顯的反應現象。因此也無法判斷它們是否真發生了反應。如CO2與H2O的化學反應就沒有明顯的反應現象，那么如何將原本無現象的反應產生一些現象？對于這種無現象的反應能否設計出一些實驗，從而透過現象直觀地證明兩者發生了反應？下面基于轉化思想，通過幾套實驗方案來探究CO2與H2O的確發生了反應。

2 實驗改進方案分析

方案一 在一集氣瓶中收集滿CO2，加入一定量的H2O，蓋上玻璃片，輕輕震蕩后倒立，驚奇地發現玻璃片被牢牢地吸住了！相關的化學反應及現象解釋：H2O+CO2＝H2CO3，集氣瓶中的CO2和H2O發生反應，瓶內CO2氣體的體積減小，瓶內的壓強隨CO2氣體的體積減小而減小，外界大氣壓大于瓶內的壓強，所以玻璃片被牢牢地吸住了。實驗裝置見圖1。

圖1

方案二 由于CO2與H2O反應生成H2CO3，而酸能使紫色石蕊試液變色，因此將上述CO2與H2O反應后的溶液取少許，滴加到盛有紫色石蕊試液的試管里，震蕩后溶液如果變成紅色，就能說明CO2與H2O發生了反應。相關的化反應及現象解釋：H2O+CO2＝H2CO3，紫色的石蕊試劑遇酸變紅。實驗裝置圖見圖2。

圖2

圖3

圖4

方案三 在礦泉水瓶中收集滿CO2，加入一定量的H2O，蓋上瓶蓋，震蕩后礦泉水瓶變癟了。相關的化學反應及現象解釋：H2O+CO2＝H2CO3，礦泉水瓶中的CO2和H2O發生反應，瓶內的壓強隨氣體體積的減小而減小，大氣壓大于瓶內的壓強，所以被壓癟了。注意事項：此實驗中礦泉水瓶必須是軟塑料材料的才行。實驗裝置圖見圖3。

方案四 向盛滿CO2的錐形瓶中加入一定量NaOH溶液后立即用帶有導管的橡膠塞塞緊，充分反應后發現：導管下端固定的氣球膨脹變大了。相關的化學反應及現象解釋：H2O+CO2＝H2CO3，礦泉水瓶中的CO2和H2O發生反應，瓶內的壓強隨氣體體積的減小而減小，大氣壓大于瓶內的壓強，所以氣球膨脹了。注意事項：此實驗中的氣球必須是完好無損的。實驗裝置圖見圖4。

3 結語

通過上述幾套方案實驗的探究，不難發現這幾套方案都是利用氣體和溶液（或液體）的反應，使得氣體的體積不斷減小，密閉反應容器內的壓強也隨氣體體積的減小而減小，從而形成壓力差，使得CO2與H2O的化學反應原本沒有明顯的反應現象，轉化成可以形象直觀地觀察到明顯的現象，這就是轉化思想。

轉化思想是一種最基本的解題思維策略和方式，其實就是一種變通的思路，是通過變換，將研究中遇到的問題進行轉化，進而達到解決的一種方法。在化學學習過程中，遇到的很多氣體和溶液（或液體）的反應都可以利用這一方法和思想。如二氧化碳氣體和氫氧化鈉溶液，二氧化硫氣體和氫氧化鈉溶液，氨氣和水，氨氣和稀硫酸，等等，都可以利用上述方案和裝置進行探究。通過這種探究活動，既培養了學生的實驗操作能力，又發展了學生的實驗創新能力。

在實驗教學中如果僅僅是希望做到“授之以魚”或“授之以漁”，是不夠的，更重要的是讓學生“悟其漁識”，即在引導學生理解掌握化學實驗技能的同時，更要注重化學思想方法的滲透。而轉化思想方法作為最重要的化學思想方法之一，在學習化學和化學實驗探究過程中無所不在，因此要讓學生學會并運用這一思想方法解決在實驗中遇到的各種問題，當然這需要教師善于運用科學有效的方法進行引導。只有這樣，才能提高學生實驗探究和思維的能力，才能提高化學實驗教學的有效性。

[1]山艷.二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的再探究[DB/OL]. [2012-03-13].http://www.pep.com.cn/czhx/rjbczhx/rjzhwd/ 201203/t20120313_1435626.html.

[2]王有明.聚焦實驗教學 提高實驗教學有效性[J].中學化學教學參考,2016(12):42-43.

G633.8

B

1671-489X(2017)13-0138-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2017.13.138

作者：王有明，武威市古浪縣大靖初級中學，一級教師，研究方向為實驗教學（733103）。