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NaOH溶液与CO2反应的实验探究
刘保红
山东省青岛市第二十四中学266002

义务教育阶段的化学新课程改革以提高学生的科学素养为主旨，以科学探究作为改变学生学习方式的突破口，化学实验则自然是进行科学探究的重要方式。传统的化学实验过于重视实验的认知性结果，忽视学生的过程性体验，留给学生主动探究的空间很小，对发展学生的科学素养，未能发挥出实验的功能。为真正体现化学是一门以实验为基础的自然科学，这就要求教师潜心钻研教材，搞好教学设计，指导学生进行实验设计，使学生潜能得到挖掘，智力得到开发。
NaOH是初中阶段常见的一种重要的碱类物质。在其性质的讲授过程中，新教科书没有安排NaOH溶液与CO2反应的实验。以往一般的教学过程中先由“石灰水与二氧化碳反应”的化学方程式入手，同时提出NaOH也是一种碱能否与CO2反应的问题。学生仿写反应式，推出生成物。这样做学生只能是被动地接受，理解得不透彻，记忆不牢固，遇到实际问题也不会解决。即使演示将CO2通入NaOH溶液中，无明显现象，不仅没有说服力，还给学生造成不反应的假象。为体现实验的探究功能，发挥实验教学的重要价值，在教学实施过程中不急于展示自己以前教学中常用的演示实验，而是引导学生自行设计实验，探究NaOH溶液与CO2的反应。由于学生曾经设计过CO2的溶解性实验，因此很容易想到图1所示方案。

1、（如图1）取一矿泉水瓶，收集满一瓶CO2气体，
倒入NaOH溶液，旋好瓶盖，振荡，会看到矿泉水瓶的
干瘪现象。

这一方案的设计体现出化学实验贴近生活、贴近社会，
以学生常见的物品做实验用品，使学生有一种亲切感，感
到化学并不神秘，就在自己身边，有利于调动学生学习的
积极性并激发他们进行实验探究的兴趣。学生们热情高涨，图1
对物理上所学大气压强的知识在化学上的应用甚感兴趣，讨论积极。此时，由教师提供仪器，进一步探究NaOH溶液与CO2反应的其它实验方法。

CO2水单孔塞双孔塞胶头滴管玻璃片

图2
（如图3）向充满CO2的集气瓶中，倒入少量饱和
NaOH溶液，盖上玻璃片，振荡一会儿，用手提玻璃片，轻
轻地一同提起了集气瓶。

图3

3、（如图4）广口瓶内充满CO2，打开广口瓶塞，
倒入少量饱和NaOH溶液，迅速塞紧橡皮塞，振荡，
打开止水夹，会看到水沿导管慢慢流入广口瓶。
（为使现象明显，可在水中加入少量红墨水）。

图4

4、（如图5）广口瓶内充满CO2，使用双孔橡皮塞，
一孔插入吸有NaOH溶液的胶头滴管，一孔连导管，挤
压胶头，塞紧胶塞，振荡，打开止水夹，仍会看到水
沿导管慢慢流入广口瓶。

图5

几种不同的设计方案使学生体验到了认识同一事物有多种途径，不仅提高实验能力，而且培养了学生综合运用知识，分析问题、解决问题的能力，大大激发了学生学习化学的兴趣，也使他们认识到不同学科的知识并不是孤立的，而是相互联系的。当学生们为自己的设计成果感到欣慰，沉浸在喜悦之中时，教师将要展示新的设计方案:（如图6）单孔橡皮塞插入一根玻璃管
（一端与大气相通，另一端绑有一干瘪的气球）。平底烧瓶
中充满CO2气体。实验时拔开橡皮塞，向烧瓶内倒入少量
饱和NaOH溶液，迅速塞紧橡皮塞，振荡，并同时提出以下
问题：①预测实验现象，仿写石灰水与CO2反应的方程式，
推断生成物；②解释气球膨胀的原因；③怎样区分石灰水与
NaOH溶液；④上述方案均通过CO2的减少来设计完成的，能
否通过新物质的生成来证明反应的发生呢？图6
随着彩色气球的膨胀，学生们发出了惊叹的声音，将本节课的实验探究推向了高潮。问题的提出与解答，使此次探究更具思考性。学生在获得知识的同时获得情感体验。问题④虽未解决，但为日后离子检验的学习及应用埋下了伏笔。
以上所示方法均可用于新授课的设计方案中。复习课上，当能否通过新物质的生成来证明该反应发生的问题再次出现时，此时更简单的方法恐怕学生又可自行设计完成：待NaOH溶液与CO2充分混合后，加入盐酸，通过检验CO2的产生，说明生成物中CO32-的存在，从而可证明该反应的发生。
新课程标准强调科学探究是一种重要而有效的学习方式，旨在转变学生的学习方式，使学生积极主动地获取化学知识，激发学习兴趣，培养创新精神与实践能力。化学实验则是学生学习化学，进行科学探究的重要方式，它的功能是其他教学手段无法取代的。教师要注意改变传统的教学方法，精心设计并引导学生完成一些简单的探究实验，可使他们逐步培养收集处理信息的技能、从事探究的技能、操作技能、表达和交流技能---探究技能，真正提高学生的科学素养。

参考文献：
柴修森，荆秀红.新课程怎样教,化学,九年级下.北京:开明出版社.2003.
中华人民共和国教育部制订.全日制义务教育化学课程标准（实验稿）.北京:北京师范大学出版社.2001.
《NaOH