王乃峰 山东省淄博市淄川区龙泉中学 255144；刘元林 山东省淄博市文昌湖旅游度假区萌山小学 255000
摘 要：笔者根据自身的教学经验和操作感受，总结并部分创新了探究二氧化碳的性质实验（验证二氧化碳密度比空气密度大的实验方法、验证二氧化碳能溶于水的实验方法、二氧化碳灭烛实验、二氧化碳与石灰水反应等），这些方法操作简便、现象明显。
关键词：二氧化碳 验证二氧化碳密度 二氧化碳性质实验
一、验证二氧化碳密度比空气密度大的实验方法
经过悉心思考我对此实验加以改进：
1.利用托盘天平。改进方法：去掉托盘减小重量，把烧杯换成较大的纸杯，把纸杯放到托架上（以上方法增强了天平的灵敏度），调节天平平衡。再把托盘天平的指针和分度盘投影到屏幕上放大，把事先已收集满的一矿泉水瓶二氧化碳倒入其中的一个纸杯，在实际课堂上效果很明显。
2.取一个吹足气的小气球，放在大烧杯或小桶里，通入足够浓度的二氧化碳。一会儿，小气球就乖乖上浮，悬在烧杯中央。因为二氧化碳密度比空气大，使小球受到的浮力增大，且气球内空气的重量和气球的重量，等于气球在二氧化碳气体中所受的浮力，所以气球能上浮且悬在烧杯中央。这种方法还需要我们把物理、化学知识做到融会贯通。
3.将两个收集了二氧化碳的集气瓶（都是125ml）瓶口分别朝下、朝上同时敞口放置一段时间。敞口放置20秒后，把燃着的蜡烛分别伸入瓶中，观察。
此实验证明了二氧化碳的密度比空气大；二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧。此时马上追问：收集满二氧化碳的集气瓶应该怎么放置？有了以上的切身体会，学生自然明白应该正放。教师还可以继续介绍在地势低洼的地方如菜窖、溶洞等，二氧化碳的浓度往往较大，进入之前要先做灯火实验检验。
二、验证二氧化碳能溶于水的实验方法
向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到塑料瓶变瘪。实验成功的关键是用比较软的塑料瓶，否则就看不出明显的现象，同时也说明了通常情况下二氧化碳的溶解度不大。
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三、二氧化碳灭烛实验
经过实践证明，这个实验成功率较低，经常会出现以下三种情况：一是两个蜡烛都不熄灭；二是上面的蜡烛先熄灭；三是两个蜡烛同时熄灭。这三种情况都会使我们的实验目的无法实现，有时甚至还会因此成为学生的笑话。针对以上这三种情况，本人做了以下几个分析：
情况一：由于收集的二氧化碳气体不足；或蜡烛燃烧过旺，二氧化碳气体不足够将其熄灭，往往只是火焰晃动几下就又正常燃烧了。
情况二：由于倾倒的过程中，气体会扩散，加之正在燃烧的蜡烛，加快了烧杯内的气流，使大部分二氧化碳气体处于燃杯的上半部，所以上面的蜡烛先熄灭。
情况三：由于倾倒的速度过快，蜡烛熄灭的前后顺序不明显，看似同时熄灭。对该情况，只需在操作时，操作员切记不要倾倒过快就可以。
四、二氧化碳与石灰水反应
课堂上我们一般直接把二氧化碳通入澄清的石灰水中，能看到石灰水变浑浊。在认真思考后我觉得还可以加以改进：在一个盛有二氧化碳的矿泉水瓶（容积为550ml）中倒入50ml澄清石灰水，立即拧紧瓶盖，振荡一会儿后，发现矿泉水瓶变瘪，石灰水变浑浊。继续振荡发现石灰水又变得澄清了。取少量溶液于试管中，在酒精灯上加热，发现石灰水又变得浑浊了。此实验妙趣横生，学生被这一“魔术”般的变化深深吸引了，我们适时抓住学生的好奇心加以解释。在此我们不但学习了二氧化碳可与石灰水反应：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O（因为生成了难溶于水的碳酸钙，所以澄清的石灰水变浑浊了）。还可联想到溶洞的形成：溶洞都分布在石灰岩组成的山地中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2，这就是石灰水为什么又变得澄清的原因。溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳：Ca（HCO3）2==CaCO3↓+CO2↑+H2O（此反应也是生活中烧水时产生水垢的反应之一，硬水软化的一种常用方法），洞顶的水在慢慢向下渗透时，水中的碳酸氢钙发生上述反应，有的沉积在洞顶，有的沉积在洞底，日积月累，洞顶的形成钟乳石，洞底的形成石笋，当钟乳石与石笋相连时就形成石柱。经过这一解释，使学生茅塞顿开，他们会被化学的神奇所吸引。
五、对二氧化碳再认识
1.二氧化碳不能支持燃烧吗？
将镁条点燃后迅速伸入盛二氧化碳的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种白色粉末和一种黑色粉末单质。这是因为2mg+co22mgo+c。由此可见二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧燃烧，并不是绝对的。同时我们也知道了燃烧并不一定需要氧气，镁条燃烧不能用二氧化碳扑灭。
2.二氧化碳不能用排水法收集吗？
因为二氧化碳能溶于水，所以一般不用排水法收集，但由于二氧化碳在水中的溶解度不大，很容易在水中达到饱和，所以如果要收集较纯净的二氧化碳，也可以用排水法。由于二氧化碳在酸中或饱和碳酸氢钠溶液中不溶解，也可用排酸法（在水中滴几滴盐酸）或排饱和碳酸氢钠溶液法。
论文作者:王乃峰 刘元林
论文发表刊物:《素质教育》2018年1月总第259期
论文发表时间:2018/1/19
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