碳酸钠碳酸氢钠热稳定性实验的改进

对碳酸钠、碳酸氢钠分别和同浓度的盐酸反应的实验研究与改进作者：夏立先等来源：《中学化学》2015年第03期中学化学不同版本不同年份的教材，有关比较碳酸氢钠、碳酸钠分别与同浓度的盐酸反应快慢的实验，其实验设计都存在一些问题。

为此，笔者对该实验进行了研究，并作了改进。

一、部分版本教材实验设计存在的问题1.高级中学课本化学（必修）第一册（人民教育出版社1990年10月第1版），其中第四章第二节有关内容片段：“【实验4-5】把少量盐酸分别加入盛着碳酸钠和碳酸氢钠的两个试管。

比较它们放出二氧化碳的快慢程度。

碳酸氢钠遇到盐酸放出二氧化碳的反应，要比碳酸钠剧烈得多。

”存在问题：该实验设计很不严密，没有给出盐酸的浓度及量的多少、也没有给出碳酸钠和碳酸氢钠的量，无法进行比较，其结果没有说服力。

2.全日制普通高级中学教科书（必修）化学第一册（人民教育出版社2003年6月第1版），其中第二章第二节有关内容片段：“【实验2-7】在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有0.3 g碳酸钠或碳酸氢钠粉末的小气球分别套在两支试管口。

将气球内的碳酸钠和碳酸氢钠同时倒入试管中（如图2-8，略），观察反应现象。

从上述实验可以看出，碳酸钠和碳酸氢钠都能与稀盐酸反应，但碳酸氢钠与稀盐酸反应要比碳酸钠与稀盐酸反应剧烈得多。

”存在问题：该实验设计也不严密，主要存在两个问题：（1）没有给出稀盐酸的浓度是多少，盐酸的量可能都过量也可能都不够或者一个过量一个不够。

（2）碳酸钠和碳酸氢钠质量一样多是不合理的，因为碳酸钠比碳酸氢钠的物质的量少，在酸过量的情况下碳酸氢钠产生二氧化碳比碳酸钠多，气球理应大，这样就不能根据气球的大小来判断反应的剧烈程度。

通过以上分析可知，这个看似简单的实验，看来并不简单，需要认真研究和分析。

二、实验研究与改进1.理论分析要想比较碳酸氢钠、碳酸钠分别与同浓度的盐酸反应的剧烈程度，必须根据控制变量法设计实验。

碳酸氢钠、碳酸钠的物质的量要相等；盐酸的浓度及体积要相等，酸要适当过量，保证产生的气体的量一样；反应温度要相差不大。

中教学参考ZH O N (；M E H l'A M 'E JIA O X I'E C ANKAO』2020年第1 1期 (总第530期〉-实验园地mKKKKtKKmmmmmmmmmmm磷酸物和礞酸氢納热稳定性实验改进蔡志武(贵州省瓮安中学贵州瓮安550400)文章编号:1002-2201 (2020) 114X )70^02人教版化学必修1，第三章金属及其化合物的第二 节“几种重要的金属化合物”中，碳酸钠和碳酸氢钠的性 质比较实验(2)中，教材用相同的装置分别对碳酸钠和 碳酸氢钠进行热稳定性实验，耗时、繁琐,并且不能保证 两次实验的条件完全相同。

为此,不少教师对碳酸钠和 碳酸氢钠热稳定性的实验装置进行了改进，最常见的就 是采用内外双导管实验，但是该装置因为需要将配套的 大小橡皮塞固定在同一根导管上而使实验的准备工作 量大大增加，组装不简便，拆卸时试管、导管易损坏，也 不利于连续进行课题演示。

―、提出的问题有关的期刊、教参和网络等介绍了很多碳酸钠和碳 酸氢钠热稳定性实验改进的方案，下面是最近几年的几 种改进实验。

1.重庆市清华中学文继明和于玲玲两位老师利用双试管实验[2]，对碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性实验进行 了改进,实验装置如图1所示。

中图分类号:G 633.8文献标识码：B橡皮筋.澄清石灰水图1实验装置12.安徽淮南二中王开华和周彦两位老师设计U 形管改进实验[2],对碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性实验进行 了改进，实验装置如图2所示。

3.江苏徐州市鼓楼区教研室徐立铭老师和江苏徐 州市西苑中学李德前老师设计了 V 型管实验，对碳酸 钠和碳酸氢钠热稳定性实验进行了改进，实验装置如图 3所示。

以上这几种碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性的实验改 进，都存在问题或不足:第一，以上改进装置都需要酒精 灯直接加热，由于酒精灯火焰面积受限和火焰摆动等原 因，会导致两个仪器或两个部位受热条件不好控制，受 热环境可能还是不相同，同时由于是酒精灯直接加热， 加热或拆卸装置时处理不当就可能使玻璃仪器损坏或 受热发生炸裂。

再议碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性比较实验的改进作者：黄金泉杨晓东来源：《化学教学》2021年第01期摘要：在文献研究的基础上，创新设计一种较为简便且易操作的实验方法：取2支硬质试管，试管口同方向上下错位10cm左右，用扎带将它们捆扎在一起，往两试管中分别加入碳酸氢钠、碳酸钠固体，各自连接带导管的单孔橡皮塞，将两导管一一通入澄清石灰水中。

加热大约2分钟后即可观察到实验现象。

该实验装置实用性强、成功率高，适用于课堂演示和学生分组实验。

关键词：碳酸氢钠;热稳定性;实验改进;硬质试管;澄清石灰水1问题的提出“碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性比较”实验是现行人教版普通高中课程标准实验教科书《化学1·必修》第56页中一个重要的演示实验。

该实验是采用一套相同的装置通过同时、分别加热碳酸钠和碳酸氢钠来完成的，应该说其实验现象是明显的。

但这样操作需要做两个实验，分两处加热，费时耗力，且不能保证两处实验的加热环境完全相同。

有些版本的教材对该演示实验没作安排，但在新授课过程中，大多数教师都会对该实验进行适当的补充。

笔者查阅相关文献，大多是采用“套管实验”来比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性，如图1所示。

套管实验固然对比性强，现象明显，且只需加热一次，但也有诸多不便因素，比如实验装置组装起来比较麻烦，内试管的支撑仅靠一根玻璃导管并不牢固，容易折断。

因此，该装置的实用性受到了一定的限制。

为此，笔者将“碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性比较”的实验进行了再改进，愿与同行们探讨，以求抛砖引玉。

2对一些改进的实验装置的评述带着疑问，笔者查阅了近年的相关文献资料。

王开华和周彦老师，在设计方案时充分考虑到实用性和对比性，既保证了加热环境相同，增强了比对性，又体现了实验装置的简便性，实验仪器少，组装方便。

其亮点是制作了一个中问隔开的u形管（如图2所示）。

按作者的说法，该隔开u形管两侧管子没有任何气体或物质交换。

但笔者对改进后的这套实验装置有点想法，愿与两位老师商榷：如何能做到在u形管的中间进行隔离，使两侧管子没有任何气体或物质交换？用什么材料能达到如此密封的程度？文章中并未明确指出，推测对大多数教师而言，恐怕很难做到这一点。

借助传感器探究碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性作者：徐建菊吴晓红来源：《化学教学》2019年第04期摘要：对酒精灯加热条件下碳酸钠与碳酸氢钠时导管插入澄清石灰水均出现浑浊的现象，进行理论分析并设计实验进行探究。

用二氧化碳传感器测定在酒精灯加热条件下，碳酸钠、碳酸氢钠试样及灼烧约1小时的碳酸氢钠密闭体系内二氧化碳浓度的变化情况。

结果表明，用酒精灯加热时，碳酸氢钠不稳定易分解，而碳酸钠很稳定不易分解。

通过分析此现象，有助于深化学生对碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的理解。

关键词：碳酸钠; 碳酸氢钠; 热稳定性; 二氧化碳传感器; 实验探究文章编号： 10056629（2019）4006304中图分类号： G633.8文献标识码： B1 问题的提出《普通高中化学课程标准（2017年版）》在对素养4“科学探究与创新意识”划分的水平4中指出“能用数据、图表、符号等处理实验信息;能对实验中的‘异常’现象和已有结论进行反思、提出质疑和新的实验设想，并进一步付诸实施”[1]。

由此可知实验过程中出现的“异常现象”隐含着可挖掘的潜在知识和价值。

笔者在进行碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性区别的实验时发现了“异常现象”，即酒精灯在加热碳酸钠和碳酸氢钠固体时，将导管插入澄清石灰水中，澄清石灰水都变浑浊了。

对于碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性的比较，人教版高中化学教材安排在“科学探究”栏目中，进行套管实验，实验过程中师生一起得出关于碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，即碳酸钠加热不分解，碳酸氢钠加热易分解[2];鲁科版高中化学教材安排在“活动·探究”栏目中，得出的结论是：“实验表明，在酒精灯加热的条件下，碳酸钠不能分解，而碳酸氢钠能分解生成碳酸钠、水和二氧化碳”[3];苏教版高中化学教材安排在“活动与探究”栏目中，通过实验得出关于碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质对比的表格，表格中关于二者热稳定性是这样描述的：“碳酸钠稳定、碳酸氢钠不稳定”[4]。

三个版本教材在对于二者热稳定性的描述中都能得出碳酸钠稳定而碳酸氢钠不稳定这一说法，可见笔者所得实验现象与教材描述不相符。

实验五实验改进与创新设计Na2CO3、NaHCO3与酸反应生成CO2的演示实验改进问题的提出人教版高中化学必修一第三章第二节中涉及到了碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较，通过碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应，比较反应放出CO2的多少及剧烈程度来比较二者性质，但演示得到的实验现象往往不那么明显，装置也有待完善。

书中的内容不足在于：将气球简单套在试管口，气密性差，气球胀大的同时容易脱落，而且将碳酸钠、碳酸氢钠倒进试管的过程中，部分粉末粘附在气球里或试管壁上而容易导致实验的失败。

问题解决设想怎样通过改善实验的装置来达到得到满意实验效果的目的呢？对于碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸的反应，要避免由于药品量少而部分又粘附在气球或试管内壁上而导致实验失败，且气泡逸出的快慢要明显，另外，演示的过程还要清晰明显，容易观察。

最后，两者产生的二氧化碳的体积量要能够比较，给同学们一个定量的对比，形象直观。

实验设计方案根据以上的设想，查找文献后，我们设计组装了两套装置，对碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应产生二氧化碳的实验进行了改进。

一套是“产生二氧化碳的速率比较”装置；另一套则是“产生二氧化碳的体积的比较”装置。

1.改进的实验内容：Na2CO3、NaHCO3与稀盐酸反应生成CO2的比较演示实验装置2.仪器与药品:铁架台铁夹注射器20mL(2支) 橡胶塞弯管胶管量筒具支试管大硬质玻璃管(2支) 小气球2个1.5 mol/L HCl溶液10mL（用浓盐酸兑水配制）0.8mol/L Na2CO3溶液10mL0.8mol/L NaHCO3溶液10mL3.实验装置一的图示3.1 两个硬质玻璃管，上下开口，上口各套一气球，下口各塞一橡皮塞。

3.2 在硬质玻璃管中分别装入0.8mol/L Na2CO3和NaHCO3溶液10mL。

3.3取两个带针头的一次性注射器盛装配好的稀盐酸溶液各5 mL插入硬质玻璃管下口的橡皮塞(未穿透)，并将装好的玻璃管固定在蝴蝶夹两侧。

二、碳酸钠和碳酸氢钠［引言］［讲述］［投影］碳酸钠俗名叫_______，也叫_______ ，碳酸氢钠俗名叫_______ 。

碳酸钠晶体的化学式是______________ ，碳酸钠晶体在干燥的空气中容易失去________变成碳酸钠粉末。

［科学探究］（1）实验［投影］［投影］《中华人民国节约能源法》第四十七条公共机构应当厉行节约，杜绝浪费，带头使用节能产品、设备，提高能源利用效率。

本法所称公共机构，是指全部或者部分使用财政性资金的国家机关、事业单位和团体组织。

［科学探究］（2）碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性［实验］同时加热Na2CO3与NaHCO3（已检验过，装置气密性良好）［投影］现象结论Na2CO3阅读课本回答做实验，观察填写现象得出结论思考做实验，观察填写现象回归教材完善学生的实验能力，培养学生的观察能力训练学生用对比的方法认识事物了解有关节约能源法的知识，意识到平时要节约能源完善学生的实验能力，培养学生的观察能力《碳酸钠和碳酸氢钠的性质》教学设计一、教材分析《几种重要的金属化合物》是新教材中有关金属及其化合物性质的重要的学习容之一。

金属在自然界基本以化合态形式存在，因此第一节介绍金属单质的性质后，第二节重点讲述了钠、铝、铁的化合物性质。

在这一节容里，新教材安排了精彩的图片和丰富的实验探究。

旨在强调学生的主体学习能力，倡导学生主动参与，乐于探究，培养学生探究、分析和解决问题的能力、以及交流与合作的能力，对提高学生全面的科学素养具有十分重要的作用。

《碳酸钠与碳酸氢钠的性质》本节容在呈现方式上有以下特点：图画较多，有利于引起学生的学习兴趣，对所学知识留下深刻的印象；活动较多，有利于培养学生的各种能力。

在介绍碳酸钠和碳酸氢钠时，采用科学探究的形式，突出实验引探功能；利用对比的方法，让学生填写表格，可使学生在比较中学习。

教学重点是碳酸钠和碳酸氢钠的性质，难点是如何引导学生正确观察实验现象，并分析这些现象的本质，对碳酸钠和碳酸氢钠的性质作出正确的判断。

碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应实验改进的条件优化设计初中九年级化学新教材(下册)第十一单元《盐化肥》中对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行了科学探究, 即碳酸钠、碳酸氢钠分别与稀盐酸反应，科学探究的目的是通过此反应加深学生对日常生活中常见盐的认识。

为了进一步让学生能够区分碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的差异，为高中的学习做好铺垫。

笔者沿用了人教版普通高级中学教科书(试验修订本必修) 化学第一册[实验2- 7]碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应的对比实验：用等质量( 0.3g)的碳酸钠和碳酸氢钠与2mL的稀盐酸发生反应。

通过气球膨胀快慢和大小来比较两个反应的剧烈程度。

但是通过大量的实验，笔者认为，这个实验存在以下几点不足：①没有指明盐酸的具体浓度。

并不是所有浓度的稀盐酸都能比较出两个反应的剧烈程度的。

笔者经过大量的实验证明：当盐酸的浓度超过1.8mol /L时，二者反应同样剧烈，无法比较。

②实验现象不明显。

并不能很明显地观察到气球膨胀的快慢。

③用气球膨胀的大小来比较二者的反应速率是不科学的。

气球膨胀后体积不同而产生的压力也不一样，对反应速率有影响，效果不是很好。

④反应不同步。

采用的气球较软，一个人同时操作较困难,固体粉末难以完全倒入试管中。

为了解决以上不足，笔者对此实验装置进行了改进并对实验条件进行了优化设计。

正交试验设计是研究和处理多因素试验的一种科学方法，它利用一套现存的规格化的表来安排试验，通过少量的试验，分析试验结果，寻求最佳的实验条件。

在此，笔者采用了正交试验设计法对本反应中碳酸钠和碳酸氢钠的用量、稀盐酸的浓度这两个主要因素进行了试验，确定了最佳的实验条件，并取得了较好的效果。

1、实验仪器与试剂(见表1)表1仪器名称数量试剂名称浓度三叉管2支碳酸钠固体锥形瓶2个碳酸氢钠固体导气管若干稀盐酸0.5mol/L、1mol/L、2mol/L托盘天平1台水2、实验改进装置：如图1所示3、操作步骤:（1）安排试验方案，选定在碳酸钠、碳酸氢钠与稀盐酸反应中，对两者速率影响最大的碳酸钠和碳酸氢钠的用量、稀盐酸的浓度这两个主要因素进行试验，选择正交表，绘制因素水平表（见表2）表2 因素水平表因素固体质量/g 稀盐酸浓度/mol/L1 0.1 0.52 0.2 13 0.3 2（2）如图1所示，安装两套相同装置，其中一个支管中装入碳酸钠粉末，另一个装入盐酸溶液；另一套支管中装入相同质量的碳酸氢钠与相同体积、相同浓度的盐酸溶液。

实验研究 5 Na2CO3和 NaHCO3的热稳固性[ 教材实验原型 ]Na2 CO3和 NaHCO3的热稳固性装置( 人教版化学必修 1 教材 P56科学研究 )[ 教材实验原理 ]1．加热分解法利用 NaHCO3和 Na2CO3的热稳固性差别进行鉴识。

为了证明生成的是CO2，用澄清石灰水查验CO的生成。

22．对本实验装置应注意： (1) 试管口低于管底(2) 试管夹夹住距管口1(3) 先预热再用3处外焰加热固体(4) 停止加热时先取出导管[ 命题角度研究 ]该部分内容高考也能够从以下角度进行考察：1．为了证明 NaHCO3和 Na2CO3的热稳固性强弱，用以下图的“套管实验”装置进行实验，A、 B 物质哪一种是 NaHCO3?提示： A 中物质为Na2CO3， B 中物质为NaHCO3。

2．怎样除掉Na2CO3固体中的NaHCO3?提示：取样品固体进行充足加热。

3．可否用Ba(OH)2溶液鉴识Na2CO3和 NaHCO3溶液？写出离子方程式。

2＋2－－2＋－2－＋2H O。

提示：否； Ba＋ CO ===BaCO↓， 2HCO＋Ba＋ 2OH ===BaCO↓＋ CO3333324．怎样除掉 NaHCO3溶液中的少许 Na2CO3杂质？写出离子方程式。

提示：向溶液中通入足量的 2 －－CO气体， CO＋ CO＋H O===2HCO。

23223[ 典题真题体验 ]1．以下实验装置不可以达到实验目的的是()分析：选D。

D 项实验装置，应将NaHCO3置于小试管中，Na2CO3置于大试管中，加热时左边烧杯中澄清石灰水变污浊，右边烧杯中澄清石灰水不变污浊，说明热稳固性： Na2CO3>NaHCO3。

2． (20 16·安徽芜湖模拟 ) 某校化学课外小组为了鉴识碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不一样的方法做了以下实验，如下图。

1(1)只依据图Ⅰ所示实验，不可以够达到实验目的的原由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 。

高中化学实验改进及教学策略以 碳酸钠㊁碳酸氢钠与盐酸的反应 为例李文飞(江苏省南京师范大学灌云附属中学ꎬ江苏连云港２２２２００)摘㊀要: 碳酸钠㊁碳酸氢钠与盐酸的反应 这一教学内容是高中化学实验教学不可或缺的内容ꎬ要想让学生对这一内容掌握得熟练ꎬ教师需要让学生明确原本的 碳酸钠ꎬ碳酸氢钠与盐酸的反应 实验存在的问题和不足ꎬ并且提出相应的改进实验教学方案ꎬ以便于最大限度内满足学生的学习需求.因此ꎬ本文选择具体的题目对其进行进一步的分析ꎬ以求为教师的教学工作提供相应的参考.关键词:改进策略ꎻ碳酸钠ꎻ碳酸氢钠与盐酸的反应ꎻ高中化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)２４－０１１１－０３收稿日期:２０２３－０５－２５作者简介:李文飞(１９８１.１－)ꎬ湖北省襄阳人ꎬ中学一级教师ꎬ从事中学化学教学研究.㊀㊀实验不仅是化学教学中最为活跃和生动的教学手段ꎬ也是探究化学知识不可或缺的重要途径[１－２].在新课程改革的背景下ꎬ要求化学实验朝着生活化㊁绿色化和现代化的方向转变ꎬ以便于拓宽学生的学习思路[３].关于 碳酸钠㊁碳酸氢钠与盐酸的反应 的内容也是高中化学考试当中不可忽视的内容ꎬ为了对其进行更进一步的分析ꎬ采取创设相应的情景ꎬ深入挖掘其中存在的联系ꎬ组织学生积极开展项目式学习方法的探究ꎬ帮助学生形成高阶思维[４].１传统 碳酸纳㊁碳酸氢钠与盐酸的反应 实验例题㊀一个研究组研究了碳酸钠㊁碳酸氢钠和稀盐酸的反应.(１)实验用品:碳酸钠粉末(置于广口瓶)㊁稀盐酸(置于容积为１２５ｍＬ的细口瓶中)㊁抹布㊁纸槽㊁试管架㊁Ф１５ˑ１５０ｍｍ的试管㊁大烧杯(盛装废液)㊁药匙.㊀(２)实验步骤:①药品与仪器需仔细检查ꎻ②选择干燥试管ꎬ放入少量碳酸钠粉末ꎻ③将１~２ｍＬ稀盐酸加入试管中ꎻ④观察实验现象ꎬ及时向监考老师报告ꎻ⑤实验完成后ꎬ及时清洗试管ꎬ并将实验器材复位.(３)在含有少量碳酸钠(俗称)和碳酸氢钠的试管中加入足够的稀盐酸ꎬ观察到两者反应剧烈ꎬ产生大量气泡.碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式为.ʌ问题提出ɔ碳酸钠㊁碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳的速率相同吗?ʌ实验的具体设计ɔ(４)Ａ设计的实验如图１所示.实验过程中ꎬ两个注射器中的稀盐酸应为(充注操作)ꎬ观察到１１１如图２所示的现象.所以他得出结论ꎬ碳酸氢钠和稀盐酸反应产生二氧化碳更快.图１㊀Ａ实验装置㊀㊀㊀㊀㊀图２㊀Ａ实验观察到的现象(５)Ｂ质疑Ａ的实验:①碳酸钠㊁碳酸氢钠和稀盐酸的反应非常剧烈ꎬ很难通过观察来判断产气速度ꎻ②ꎬ他认为ꎬ应该取含碳量相同的碳酸钠和碳酸氢钠ꎬ如果碳酸钠的质量仍然是０.３１８ｇꎬ应该取ｇ碳酸氢钠.该组学生在老师的指导下设计了如图３所示的实验.图３㊀Ｂ实验设计情况①其中的连通管的作用是.②取相同体积㊁相同碳元素重量的碳酸钠和碳酸氢钠稀溶液(各取２滴酚酞溶液)和足够体积㊁相同浓度的稀盐酸进行实验.实验过程中溶液颜色变化记录于表１.瓶内压力随时间的变化如图４所示.表１㊀实验过程中溶液颜色变化记录滴入酚酞溶液滴入稀盐酸ꎬ溶液颜色变化碳酸钠溶液红色红色ң浅红色ң无色碳酸氢钠溶液浅红色浅红色ң无色㊀㊀ʌ实验结论ɔ(６)通过分析图４所示的实验数据ꎬ可以得出ꎬ在相同条件下ꎬ与稀盐酸反应更快生成二氧化碳ꎬ原因是.ʌ反思与应用ɔ①二者与稀盐酸反应均很剧烈ꎬ稀盐酸足量ꎬ相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠完全反图４㊀Ｂ实验结果应产生二氧化碳的质量不相同ꎬ所以通过气球变大的程度无法确定两物质反应的快慢.含有碳元素的质量相同时ꎬ需要碳酸氢钠的质量为０.２５２ｇꎻ②碳酸钠溶液㊁碳酸氢钠溶液和稀盐酸反应的速率都很剧烈ꎬ连通管主要起平衡气压的作用ꎬ避免装置中压强过大导致稀盐酸不能顺利滴下ꎻ③由压强随时间的变化图可知ꎬ相同条件下ꎬ反应全部结束前ꎬ碳酸氢钠和稀盐酸反应时ꎬ装置中的压强越大ꎬ说明产生二氧化碳越多ꎻ④碳酸钠和稀盐酸之间的反应是分步进行的.２ 碳酸纳㊁碳酸氢钠与盐酸的反应 的实验改进方案２.１内容改进方案教材中 碳酸钠㊁碳酸氢钠与盐酸反应 是一个定性实验ꎬ笔者通过层层递进ꎬ将其设计为定量实验.(１)使用压强传感器测定在密闭体系中的压强变化情况ꎬ作为判断产生气体速度快慢的重要依据.(２)为了了解盐酸与碳酸钠溶液反应的本质ꎬ需使用到酸式滴定管与ｐＨ传感器.２.２实验器材改进方案碳酸氢钠㊁碳酸钠㊁盐酸溶液㊁烧杯㊁数据采集器㊁笔记本电脑㊁试管与配套活塞㊁滴定计数器㊁ｐＨ采集器㊁磁力搅拌器㊁针筒注射器等器材.２.３实验教学过程改进方案２.３.１直奔主题ꎬ吸引关注根据物质分类ꎬ二者均属盐ꎬ盐能与盐㊁酸㊁碱等物质发生化学反应.按照强酸制弱酸原理ꎬ碳酸氢钠与碳酸钠都会与盐酸发生反应ꎬ得到的产物都有二氧化碳.将实物展示出来ꎬ提出问题:消防灭火使用的灭火器里装的是碳酸氢钠还是碳酸钠呢?学生在２１１观察物质后ꎬ可以得出结果ꎬ即碳酸氢钠.泡沫灭火器原理是:二氧化碳能灭火.基于速率角度激发学生继续思考:为什么泡沫灭火器会选择碳酸氢钠呢?学生猜想:碳酸氢钠和酸之间的反应速度更快.师生开展互动讨论ꎬ盐酸和碳酸氢钠㊁碳酸钠反应都有气体产生ꎬ而产生气体速度的快慢会对压强的改变速度产生影响[５].考虑到实验中控制变量的方法ꎬ设计第二个实验:在密闭空间当中ꎬ选择三支试管ꎬ第一支作为空白对照组ꎬ加入２ｍＬ蒸馏水ꎻ第二支加入碳酸钠０.１ｍｏｌ/Ｌꎬ第三支加入０.１ｍｏｌ/Ｌ碳酸氢钠溶液ꎬ分别往三支试管中加入５ｍＬ浓度为０.１ｍｏｌ/Ｌ的盐酸.另外ꎬ快速用橡皮塞塞紧试管ꎬ通过压强传感器观察压强的变化ꎬ采用数据采集器绘制曲线.根据图像能够明显发现ꎬ曲线斜率最大的是碳酸氢钠与盐酸反应的试管.这表明在相同时间内ꎬ盐酸和碳酸氢钠反应得到的二氧化碳气体速率更大ꎬ反应速度更快.在得到这一认识之后ꎬ让学生学会写相关化学方程式.Ｎａ２ＣＯ３＋２ＨＣｌ ２ＮａＣｌ＋ＣＯ２ʏ＋Ｈ２ＯＮａＨＣＯ３＋ＨＣｌ ＮａＣｌ＋ＣＯ２ʏ＋Ｈ２Ｏ在这个实验教学当中ꎬ逐层深入ꎬ让教学过程层层递进ꎬ不显得过于突兀.学生在提出猜想 寻找证据 得到证实的过程中ꎬ找到正确的思维方式.同时也持续落实所必须要掌握的基础知识ꎬ让学生学会写相关反应的化学方程式.２.３.２定量分析ꎬ继续拓展按照两种物质和盐酸反应的化学方程式发现ꎬ碳酸钠所需的盐酸数量更多ꎬ是否是因为反应速率慢呢?可否增加盐酸量来验证呢?再设计第三个实验:先选择相同浓度０.１ｍｏｌ/Ｌꎬ相同剂量１０ｍＬ的碳酸氢钠与碳酸钠溶液ꎬ逐滴加入盐酸ꎬ进行磁力搅拌.通过ｐＨ传感器获取溶液的ｐＨ变动情况ꎬ记录产生气泡时的ｐＨ以及所消耗的盐酸量.根据得到的结果图像ꎬ发现在ｐＨ为８左右时ꎬ碳酸钠和盐酸反应才会出现气泡ꎬ之前并无气泡ꎬ盐酸和碳酸钠的比例接近１ʒ１ꎻｐＨ在８.２４时ꎬ碳酸氢钠与盐酸反应出现气泡ꎬ绘制得到的图像曲线和碳酸钠溶液反应曲线吻合程度很高.结合上述结果ꎬ可以认为碳酸钠与盐酸的反应属于分阶段开展ꎬ即:Ｎａ２ＣＯ３＋ＨＣｌ ＮａＨＣＯ３＋ＮａＣｌＮａＨＣＯ３＋ＨＣｌ ＮａＣｌ＋ＣＯ２ʏ＋Ｈ２Ｏ３ 碳酸纳㊁碳酸氢钠与盐酸的反应 的实验改进效果㊀㊀实验中证明了碳酸氢钠的反应速度要更快一些ꎬ也能更快产生二氧化碳ꎬ提高灭火的速度.也说明了泡沫灭火器使用该物质的化学原理.在这次教学当中ꎬ采用了实验与理论结合ꎬ图形与数字结合的方法.这对学生实验素养的提升与化学学科能力的提升都有重要的促进作用.另外ꎬ优化后的实验更重视师生之间的互动ꎬ教师巧妙设计问题ꎬ引导学生去观察㊁分析和解决问题ꎬ也引导学生积极质疑ꎬ启迪创新思维.已有的教学结果也证实ꎬ只要精心设计问题情境ꎬ学生的探索意识㊁思维兴趣等都能得到很好的激发.而且优化后的实验不管是问题设计还是具体的实验开展都遵循了循序渐进的原则ꎬ重视学生的认知规律ꎬ让学生在逐步掌握知识的过程中ꎬ去探索更深层的问题ꎬ从而培养学生的独创性和判断性思维.参考文献:[１]赵旭梅.高中化学实验改进策略[Ｊ].新课程ꎬ２０２２(２９):１９４－１９５.[２]高霞.高中化学实验教学改进策略:以 铜和浓硫酸 为例[Ｊ].教师ꎬ２０２１(１５):５９－６０. [３]张文强.核心素养视域下高中化学实验教学现状与改进策略[Ｊ].新课程ꎬ２０２１(１８):３７. [４]张爱林.新课标下高中化学实验教学现状与改进策略研究[Ｄ].重庆:重庆三峡学院ꎬ２０２０. [５]林建斐.高中化学演示实验教学改进策略研究[Ｊ].高考ꎬ２０１９(３２):２０.[责任编辑:季春阳]３１１。