CO2与H2O实验再探究

◆王有明

CO2与H2O实验再探究

◆王有明

转化思想是一种最基本的解题的思维策略，其实就是一种变通方式，通过变换使研究中遇到的问题得到转化，进而得到解决。基于转化思想，通过几套实验方案来探究CO2与H2O实验。

转化思想；实验；化学

1 前言

许多化学反应虽然发生了，但是没有明显的反应现象。因此也无法判断它们是否真发生了反应。如CO2与H2O的化学反应就没有明显的反应现象，那么如何将原本无现象的反应产生一些现象？对于这种无现象的反应能否设计出一些实验，从而透过现象直观地证明两者发生了反应？下面基于转化思想，通过几套实验方案来探究CO2与H2O的确发生了反应。

2 实验改进方案分析

方案一 在一集气瓶中收集满CO2，加入一定量的H2O，盖上玻璃片，轻轻震荡后倒立，惊奇地发现玻璃片被牢牢地吸住了！相关的化学反应及现象解释：H2O+CO2＝H2CO3，集气瓶中的CO2和H2O发生反应，瓶内CO2气体的体积减小，瓶内的压强随CO2气体的体积减小而减小，外界大气压大于瓶内的压强，所以玻璃片被牢牢地吸住了。实验装置见图1。

图1

方案二 由于CO2与H2O反应生成H2CO3，而酸能使紫色石蕊试液变色，因此将上述CO2与H2O反应后的溶液取少许，滴加到盛有紫色石蕊试液的试管里，震荡后溶液如果变成红色，就能说明CO2与H2O发生了反应。相关的化反应及现象解释：H2O+CO2＝H2CO3，紫色的石蕊试剂遇酸变红。实验装置图见图2。

图2

图3

图4

方案三 在矿泉水瓶中收集满CO2，加入一定量的H2O，盖上瓶盖，震荡后矿泉水瓶变瘪了。相关的化学反应及现象解释：H2O+CO2＝H2CO3，矿泉水瓶中的CO2和H2O发生反应，瓶内的压强随气体体积的减小而减小，大气压大于瓶内的压强，所以被压瘪了。注意事项：此实验中矿泉水瓶必须是软塑料材料的才行。实验装置图见图3。

方案四 向盛满CO2的锥形瓶中加入一定量NaOH溶液后立即用带有导管的橡胶塞塞紧，充分反应后发现：导管下端固定的气球膨胀变大了。相关的化学反应及现象解释：H2O+CO2＝H2CO3，矿泉水瓶中的CO2和H2O发生反应，瓶内的压强随气体体积的减小而减小，大气压大于瓶内的压强，所以气球膨胀了。注意事项：此实验中的气球必须是完好无损的。实验装置图见图4。

3 结语

通过上述几套方案实验的探究，不难发现这几套方案都是利用气体和溶液（或液体）的反应，使得气体的体积不断减小，密闭反应容器内的压强也随气体体积的减小而减小，从而形成压力差，使得CO2与H2O的化学反应原本没有明显的反应现象，转化成可以形象直观地观察到明显的现象，这就是转化思想。

转化思想是一种最基本的解题思维策略和方式，其实就是一种变通的思路，是通过变换，将研究中遇到的问题进行转化，进而达到解决的一种方法。在化学学习过程中，遇到的很多气体和溶液（或液体）的反应都可以利用这一方法和思想。如二氧化碳气体和氢氧化钠溶液，二氧化硫气体和氢氧化钠溶液，氨气和水，氨气和稀硫酸，等等，都可以利用上述方案和装置进行探究。通过这种探究活动，既培养了学生的实验操作能力，又发展了学生的实验创新能力。

在实验教学中如果仅仅是希望做到“授之以鱼”或“授之以渔”，是不够的，更重要的是让学生“悟其渔识”，即在引导学生理解掌握化学实验技能的同时，更要注重化学思想方法的渗透。而转化思想方法作为最重要的化学思想方法之一，在学习化学和化学实验探究过程中无所不在，因此要让学生学会并运用这一思想方法解决在实验中遇到的各种问题，当然这需要教师善于运用科学有效的方法进行引导。只有这样，才能提高学生实验探究和思维的能力，才能提高化学实验教学的有效性。

[1]山艳.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的再探究[DB/OL]. [2012-03-13].http://www.pep.com.cn/czhx/rjbczhx/rjzhwd/ 201203/t20120313_1435626.html.

[2]王有明.聚焦实验教学 提高实验教学有效性[J].中学化学教学参考,2016(12):42-43.

G633.8

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

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

作者：王有明，武威市古浪县大靖初级中学，一级教师，研究方向为实验教学（733103）。