二氧化碳水溶性实验的趣味化和生活化设计(化学教与学已录用）.doc

简易喷泉实验装置--二氧化碳水溶性实验的趣味化和生活化设计王发应（金沙中学　贵州金沙　551800）摘　要：利用日常生活用品和废弃物进行设计，改变了教材实验方法所需仪器多，操作繁琐，耗时长的不足将二氧化碳的产生和收集集于一体，简化了实验操作，缩短了实验时间，增强了实验的趣味性关键词：操作简单　趣味性强　定性检验　定量验证一、研究背景教材实验的不足:（1）需要组装二氧化碳气体发生装置、检查装置气密性，然后收集气体，整个实验过程所用仪器多，操作繁琐，耗时长2）只能定性说明二氧化碳的溶解性，趣味性不强为寻求一种操作简单，趣味性强的实验方法，我们查阅了近年来针对二氧化碳性质实验改进的研究成果，图1［1］在教材实验的基础上，通过喷泉实验的设计，增强了趣味性，是目前比较优秀的一个实验方案，但仍然存在实验过程所用仪器多，操作繁琐的不足，而且实验所需的横口管和微型集气瓶在普通中学无法找到，自制也很难，所以并不容易在普通中学进行推广针对上述问题，我们经反复试验后，对其进行了如下改进二、改进方法取一支废弃中性笔芯，将其靠近蜡烛火焰并慢慢旋转，待其软化后拉成尖嘴管，截去尖嘴前端部分，然后在另一端套上一段约20cm长带开关的输液管；取一个完整、密封性好、弹性好的250mL矿泉水瓶（如农夫山泉矿泉水瓶），用烧热的铁钉（或电烙铁）在瓶盖中央钻一个与中性笔芯管外径大小相当的孔，将上面制成的尖嘴管插入孔中，接触处用胶水粘牢密封（如图2A所示）；往矿泉水瓶内加入约两勺小苏打，再加入20mL醋精（如图2B所示），两者立即发生反应产生大量气泡。

用燃着的木条在瓶口检验，当燃着的木条熄灭时，说明瓶内已充满二氧化碳气体慢慢倒掉瓶内的废液（如图2C所示），向瓶内缓慢加入半瓶水（约125mL，如图2D所示），将带有尖嘴管的瓶盖（图2A）拧紧在瓶口，关闭开关（如图2E所示）；先提醒学生观察此时矿泉水瓶的形状（未变形），然后用力振荡几下，再让学生观察，会发现矿泉水瓶严重变瘪（因二氧化碳气体溶解在水中，导致瓶内压强减小，如图2F所示）；然后将装置倒转过来，将输液管插入盛有稀红墨水的大号水杯中，打开开关，由于矿泉水瓶体有较好的弹性，具有恢复原状惯性，从而产生较大的吸力，将红墨水从输液管中迅速吸入瓶内，从尖嘴管口喷涌而出，形成美丽的红色喷泉（如图2G所示），当变瘪的矿泉水瓶慢慢恢复原状时，瓶内充满了淡红色的液体（红墨水被瓶内的水稀释，如图2H所示）三、改进后的特点1、所用器材全为生活常备物品和废弃物，取材方便，装置简单，制作也简单，实验成本低，既适合教师课堂演示，也适合学生进行家庭实验，容易推广；2、将二氧化碳气体的制取和收集集于一体，省去了制取二氧化碳气体的装置，减少了仪器的使用量，不仅简化了课堂上的实验操作，缩短了实验时间，还减轻教师课前准备和课后处理仪器的负担，进一步降低了实验成本；3、通过喷泉实验的设计，增强了实验的趣味性；4、不仅完成了教材实验中定性检验二氧化碳的水溶性的实验，由于在喷泉实验结束后，矿泉水瓶恢复原状时，瓶内也充满了液体，进而定量验证了二氧化碳在水中的溶解度：一体积水约能溶解一体积的二氧化碳。

参考文献：［1］赵东洋，焦国芬.二氧化碳制取和性质实验的微型化一体化设计.化学教育.2008，（11）：57.。