核心素养导向下无明显现象反应的可视化
——以二氧化碳和氢氧化钠的反应为例
2022-08-13广东省中山市实验中学528400曹梅姣
中小学实验与装备 2022年3期
关键词:实验
广东省中山市实验中学(528400) 曹梅姣
氢氧化钠与二氧化碳的反应是初中化学的重要反应。由于氢氧化钠与二氧化碳的反应无明显现象,所以教材中没有用实验来证明两者发生了反应。不少一线教师为了帮助学生理解此反应,设计了一些有明显现象的实验,如改变气压的“塑料瓶变瘪法”、检验生成物的“产生气泡法”等[1]。杨老师在《中学化学教学参考》2017年第10期发表的文章《氢氧化钠与二氧化碳反应的实验设计》中是这样设计实验方案的:如图1所示,在自制的W管中装入NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液,然后往W管通入CO2,通过NaOH水溶液无明显变化而NaOH乙醇溶液出现浑浊现象,得出CO2能与NaOH反应的结论[2]。上述方法新颖、装置简单,但是实验过程易出现以下问题:①装置易倾斜,不稳定;②W管孔径小,管内液体容易被吹出;③CO2没有同时通入NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液,对比不够严谨。笔者从实验仪器创新化、装置集成化、实验效果明显化的角度设计了改进实验装置。

图1 实验装置
1 实验装置
改进实验装置如图2所示。

图2 改进实验装置
2 实验用品
(1)仪器:锥形瓶、注射器、带胶塞导管、Y形管、针头、木块、试管夹。
(2)药品:石灰石、稀盐酸、氢氧化钠水溶液、氢氧化钠乙醇溶液、百里酚酞溶液。
3 实验原理
氢氧化钠溶于水和乙醇,碳酸钠溶于水但微溶于乙醇。当CO2分别通入氢氧化钠水溶液和氢氧化钠乙醇溶液时,前者无明显变化后者出现浑浊并形成凝胶,现象明显直观,能充分证明CO2与氢氧化钠发生了化学反应。
百里酚酞变色范围为9.4~10.6,20 ℃饱和碳酸钠溶液的pH为12.3,20 ℃饱和碳酸氢钠溶液的pH为8.1,实验中使用的NaOH溶液的pH为13。……
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