干冰在二氧化碳性質(zhì)教學(xué)中的應(yīng)用

徐九勇

【摘 要】利用干冰升華得到氣體二氧化碳，并進行相關(guān)二氧化碳性質(zhì)實驗。干冰代替實驗室制取二氧化碳進行實驗的優(yōu)點很多：（1）升華得到的二氧化碳氣體比較純凈，不需要進行除雜；（2）實驗操作簡單、快捷，教師在組織教學(xué)時可以安排學(xué)生實驗；（3）實驗現(xiàn)象明顯，便于激發(fā)學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣。

【關(guān)鍵詞】干冰實驗；教學(xué)設(shè)計

一、問題的提出

教師在進行二氧化碳性質(zhì)教學(xué)時，想通過學(xué)生實驗來引導(dǎo)學(xué)生認識和探究身邊的化學(xué)物質(zhì)，增強學(xué)生對化學(xué)的好奇心和探究欲望，讓學(xué)生體驗化學(xué)美。但教師在具體組織教學(xué)時，很難通過石灰石與稀鹽酸的反應(yīng)，讓學(xué)生得到干燥、純凈的二氧化碳；用含雜質(zhì)的二氧化碳進行與水反應(yīng)、與澄清石灰水反應(yīng)的性質(zhì)實驗時出現(xiàn)干擾；如果教師安排對含雜質(zhì)的二氧化碳進行除雜，學(xué)生又不具備相關(guān)知識和能力。所以，在進行相關(guān)教學(xué)時，我們教師通常只是進行演示實驗，甚至個別實驗用多媒體視頻代替，打擊了學(xué)生的好奇心，對教學(xué)效果也有影響。

干冰越來越常見，通過網(wǎng)上也很容易購買。如果利用干冰升華來產(chǎn)生氣態(tài)二氧化碳進行實驗，既方便快捷，二氧化碳中也沒有其他干擾雜質(zhì)。

二、干冰在二氧化碳性質(zhì)教學(xué)中的應(yīng)用案例

1.教學(xué)流程設(shè)計

創(chuàng)設(shè)問題情境——向盛有干冰的燒杯中加入少量水，出現(xiàn)云霧奇觀。

引出問題——二氧化碳性質(zhì)有哪些？

實驗探究——學(xué)生利用干冰進行書本實驗。

歸納總結(jié)——二氧化碳的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。

拓展應(yīng)用——環(huán)保、安全方面教育（燈火試驗）。

鞏固練習

2.教學(xué)主要過程設(shè)計

演示：向盛有干冰的水槽中加入少量水，大量的云霧沿著講臺流淌下來。

提問：這是什么原因，里面的干冰是什么？你可以通過什么實驗驗證你的猜想？

學(xué)生討論，在教師的指導(dǎo)下用鑷子將幾粒干冰放入塑料飲料瓶中，塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，導(dǎo)管的一端通入澄清石灰水，學(xué)生觸摸飲料瓶底部，感知干冰升華吸熱，對干冰作制冷劑用途有切身體驗。同時，學(xué)生觀察到澄清石灰水慢慢變渾濁。

教師指導(dǎo)學(xué)生完成6-3滅火實驗，將幾粒干冰放入燒杯中，形成云霧，再用形成的云霧倒滅高低蠟燭。用干冰進行實驗現(xiàn)象更明顯、直觀，白色的云霧像水一樣傾倒而下。由于干冰升華可以產(chǎn)生很多的二氧化碳，所以放高低蠟燭的燒杯可以用大燒杯，避免直接倒在上層蠟燭火焰上，使實驗失敗。

教師提示學(xué)生向上述實驗的塑料瓶中加入1/3體積的水，完成書本6-4溶于水實驗。

學(xué)生歸納相關(guān)性質(zhì)：干冰是固態(tài)二氧化碳，干冰升華吸熱，可以作制冷劑。通常情況下二氧化碳是無色、無味的氣體，能溶于水，密度比空氣大。不能燃燒，也不能支持燃燒。二氧化碳能與澄清石灰水反應(yīng)（在教師的指導(dǎo)下書寫化學(xué)方程式），了解碳酸鈣不溶于水，形成渾濁現(xiàn)象，可以用來檢驗二氧化碳。

教師提問：二氧化碳能溶于水，能不能與水反應(yīng)呢？

學(xué)生完成書本6-5與水反應(yīng)實驗，在集氣瓶中放入干冰，等干冰升華以后進行實驗。此處體現(xiàn)出用干冰代替實驗室制取二氧化碳好處，不需要進行去除氯化氫、水蒸氣等雜質(zhì)，操作方便快捷，為學(xué)生在課堂有限的時間內(nèi)進行實驗提供保障。

教師也可以補充做一個演示實驗：向盛有水和幾滴紫色石蕊試液的紅酒杯中加入一塊干冰（可以適當大一點），杯子中出現(xiàn)大量由于干冰升華產(chǎn)生的氣泡，紫色的“酒”慢慢變成“紅酒”。當學(xué)生看到水中翻滾的氣泡，漂亮的“紅酒”，定會將課堂推向又一個高潮。

拓展運用：播放關(guān)于“云南圖書館二氧化碳泄漏”的新聞。

（1）事件過程追蹤：下列新聞片段內(nèi)容，跟二氧化碳的什么性質(zhì)有關(guān)？（播放新聞報道的四個剪輯片段）

（2）事后空氣檢測：①用什么方法去取一瓶閱覽室的空氣樣品？②怎樣用簡單方法檢驗空氣樣品中是否含有大量二氧化碳？③二氧化碳泄漏人們該怎樣逃生？以真實事件吸引學(xué)生注意力，讓學(xué)生充分感受學(xué)習二氧化碳、掌握科學(xué)知識的重要性。

（3）教學(xué)板書設(shè)計。

三、反思

通過本節(jié)課的學(xué)習，學(xué)生又從分子、原子、元素、質(zhì)量守恒的迷茫中滿血復(fù)活。通過學(xué)生親自動手進行實驗探究，培養(yǎng)了學(xué)生的實驗?zāi)芰?，親自參與到知識的形成過程中，學(xué)會從實驗現(xiàn)象中分析得出結(jié)論，并獲得成功的喜悅。這些是教師演示實驗很難達到的結(jié)果。

干冰代替實驗室制取二氧化碳進行實驗優(yōu)點很多：（1）升華得到的二氧化碳氣體比較純凈，不需要進行除雜；（2）實驗操作簡單、快捷，教師在組織教學(xué)時可以安排學(xué)生實驗；（3）實驗現(xiàn)象明顯，便于激發(fā)學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣。

用干冰進行實驗時注意事項：（1）干冰溫度很低，提醒學(xué)生不可以直接用手取用干冰，防止凍傷；（2）干冰易升華，損耗很大，要現(xiàn)用現(xiàn)買；（3）干冰保存不當會發(fā)生物理爆炸，購買的干冰不可以保存在密閉的容器中，只要放置在普通泡沫保溫箱中就行了。

【參考文獻】

[1]趙紅敏.“二氧化碳的性質(zhì)”教學(xué)案例及分析[J].數(shù)理化學(xué)習，2014（10）：79-80

[2]郭盛敏.干冰在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用嘗試[J].化學(xué)教與學(xué)，2014（6）：91-92