氢氧化钠和二氧化碳反应范文

导语：如何才能写好一篇氢氧化钠和二氧化碳反应，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

1、少量的二氧化碳与氢氧化钠生成碳酸钠和水。

2、过量的二氧化碳与氢氧化钠生成碳酸氢钠。

3、完全干燥的二氧化碳不与氢氧化钠反应。

实验室中固体氢氧化钠必须密封保存的原因：

1、吸收水蒸气而潮解。

篇2

比如经常见到一个小问题:氢氧化钠为什么要密封保存?答案也很简单:因为氢氧化钠易吸收空气中的水蒸气而潮解,又易和空气中的二氧化碳反应而变质。对待这个问题,我们就不能只停留在问题的表面,而是要借题发挥,以求更加深刻全面的认识,向问题的纵深处进一步探究。

1. 怎样证明氢氧化钠溶液和二氧化碳能反应?反应生成了什么 ?

2.如何证明长期放置的氢氧化钠溶液是否变质了?

3. 如何除去氢氧化钠溶液里面的杂质?

例题1 为了探究氢氧化钠和二氧化碳确实能反应,某实验小组的同学设计出了几种实验装置,如下图所示:

①②③④

(1) 选择任一种实验装置,简述出现的实验现象,解释产生该实验现象的原因:选择的实验装置,实验现象为,原因是 。

(2) 某学生对上述实验设计有怀疑,质疑的依据是 。

(3) 在原实验的基础上,请你设计实验方案进一步证明氢氧化钠和二氧化碳确实发生了化学反应: 。

简析:(1) 氢氧化钠和二氧化碳反应生成可溶性的碳酸钠,没有任何现象,所以要靠间接观察法证明其能反应。以上4种设计,都是利用了氢氧化钠和二氧化碳反应后,密闭容器内的气压减小:① 试管内的页面上升,② 塑料瓶被压扁,③ 气球变大,④ 水倒流到锥形瓶。(2) 某学生对上述实验设计质疑,质疑的依据:二氧化碳是能溶于水的,二氧化碳溶解同样可以导致气压减小,出现以上各种现象。(3) 在原实验的基础上,进一步证明氢氧化钠和二氧化碳确实发生了化学反应:可以考虑检验生成物碳酸钠的存在,即向反应后的溶液中滴加稀盐酸,看是否有气泡冒出。也可以考虑做对比实验验,即用同样多的水和氢氧化钠溶液,分别吸收二氧化碳,看现象的明显程度。

例题2 一天,实验助手小娟,和老师一起检查每个实验桌的仪器药品,看到了一个不和谐的“音符”。(如右图)

(1) 此情景小娟首先想到该试剂可能变质了,变质的化学方程式为

(2) 围绕这瓶氢氧化钠是否变质的问题,小娟利用实验室的几种试剂(稀盐酸、澄清的石灰水、氯化钙溶液、酚酞试液)展开了探究活动。取少量的溶液于试管中,滴加某种试剂,观察现象,结论是变质了。你认为她选的试剂是,现象是。

(3) 小娟进一步想,这瓶氢氧化钠溶液是否完全变质了呢,即是否尚有氢氧化钠存在呢?请你帮助小娟完成以下实验探究方案:

探究的目的探究步骤预计现象

除尽溶液中的碳酸钠①取少量溶液于试管中,滴加足量的试剂有白色沉淀产生

证明溶液中尚存在氢氧化钠②向实验①所得溶液中滴加

简析:(1) 此情景显然违背了操作规程,首先想到该试剂可能会和空气里的某种物质发生反应变质了,根据氢氧化钠的性质很容易想到和二氧化碳反应变质,化学方程式为:2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。(2) 检验氢氧化钠是否变质,实际上就是检验碳酸钠的存在,考虑碳酸钠的性质可以与某些酸、碱、盐的反应,且伴随的现象,稀盐酸、澄清的石灰水、氯化钙溶液都可以;而酚酞试液不可以,因为氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都显碱性,都使酚酞试液变红色。(3) 进一步探究,这瓶氢氧化钠溶液是否尚有氢氧化钠存在,必须明确两点:①排除碳酸钠的干扰。选取的试剂必需同时满足:能除掉碳酸钠,不能和氢氧化钠反应,且不能有碱性物质生成。因此,不能使用酸或碱类,只能用盐类,如氯化钙、氯化钡等。②用酚酞试液检验氢氧化钠的存在。当排除了碳酸钠的干扰后,滴加酚酞试液,显红色即可证明尚有氢氧化钠存在。

例题3 要除去长期存放氢氧化钠溶液里面的杂质,可以向变质的氢氧化钠溶液里加入适量的 (稀盐酸、澄清的石灰水、氯化钙溶液),然后经过(操作)即可。

篇3

设计微课内容时，重点在于以学生为研究对象，从学科角度，设计优质课件，录制成微课视频，帮助学生解决学习中遇到的难点和疑点，辅助学生更好地理解和掌握学科知识点，满足学生对不同学科知识点的个性化学习、按需选择学习.

学生在微课视频学习之前，可进行任务单和教学过程的自主学习与了解.任务单由教师设计，用作为学生自主学习微课提供“学什么和怎样学”建议的学习导航.微课视频是微课资源的重要组成部分，是围绕能体现新课程标准的学科主题知识点，用视频形式呈现的教学资源.以下是我在二氧化碳性质这一课题教学中的微课实录.

一、二氧化碳的物理性质

气体的物理性质一般从如下几个方面来描述：（1）色、态、味；（2）密度与空气的比较大小；（3）水中的溶解性.列表展示：二氧化碳通常状况下是一种无色无味气体，密度比空气大，能溶于水.

如何探究二氧化碳密度比空气的大？一般有两种方法.实验法：【播放二氧化碳密度比空气的大视频】（57秒）；计算法：通过计算，二氧化碳的相对分子质量是44，而空气的平均相对分子质量为29，由此确定二氧化碳密度比空气的大.那我们如何探究二氧化碳的溶解性呢？【播放二氧化碳溶于水视频】（50秒）

请学生思考，还可以通过哪些实验来探究二氧化碳密度和溶解性？

探究密度：方法一，向盛有空气气球的烧杯中倾倒二氧化碳，发现空气气球上浮；方法二，向平衡纸袋的一边倾倒二氧化碳，发现倾倒二氧化碳的纸袋下沉；方法三，向平衡天平的一边倾倒二氧化碳，发现倾倒二氧化碳的托盘下沉.

以上三种方法，由实验现象都可以证明二氧化碳密度比空气的大.

探究溶解性：方法一，将一支充满二氧化碳的试管倒扣在盛有水的烧杯中，观察到试管中的液面上升；方法二，向装满二氧化碳的瓶中注入蒸馏水，振荡后放在水平桌面上，观察到U形管液面左低右高.

上述两种方法，由实验现象均可证明二氧化碳能溶于水.

根据密度和溶解性解决实际生活中的应用问题.⑴怎样检查煤气是否泄漏？⑵若家用燃气是天然气，则报警器应安装在什么位置（人教版九年级化学上册教材第147页图）.

二、二氧化碳的化学性质

1.不能供给呼吸.久未开启的菜窖、干涸的深井、深洞，绝不能轻易进入，否则可能会发生危险.在进入之前必须要做“灯火试验”.

2.一般情况下不能燃烧，也不支持燃烧.向装有上下阶梯上燃着蜡烛的烧杯内倾倒二氧化碳气体，现象是：下层蜡烛火焰先熄灭，上层蜡烛火焰后熄灭.此实验还能证明二氧化碳密度比空气大，因此决定了二氧化碳一个很重要的用途――灭火.但遇到金属活动性强的镁燃烧会如何呢？实验发现：镁条点燃后，放入二氧化碳中不但不会熄灭，反而剧烈燃烧，瓶壁上出现黑色颗粒.其反应方程式：CO2+2Mg 点燃2MgO+C.因此，我们通常所说的二氧化碳不能支持燃烧是有条件的.

3.能与水反应.【播放二氧化碳溶于水生成碳酸视频】（1分03秒）上述实验的反应方程式：CO2+H2OH2CO3.由于碳酸很不稳定，常温下就会分解，其反应方程式：H2CO3CO2+H2O.当烘干第四朵纸花，纸花又会由红色变为紫色.那二氧化碳与水在条件发生变化下，产物又是什么呢？自然界中二氧化碳的循环，绿色植物通过光合作用，将人、动物、植物呼吸、煤等燃烧产生的二氧化碳和水反应生成葡萄糖和氧气.其反应方程式：6CO2 + 6H2O光照C6H12O6+6O2，产生的氧气又可以供给人、动物、植物呼吸.

4.能与碱反应.【播放二氧化碳与澄清石灰水反应视频】（23秒）二氧化碳通入澄清石灰水中现象是：澄清石灰水变浑浊.其反应方程式：CO2+Ca（OH）2CaCO3+H2O，此反应用于检验二氧化碳.

二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应，但无现象.那我们又如何通过实验来探究氢氧化钠能与二氧化碳反应呢？

实验一：将一支充满二氧化碳的试管倒扣在盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，观察试管中的液面变化情况.实验二：向两个同样规格，装满二氧化碳的瓶中分别注入等量的氢氧化钠溶液和蒸馏水，振荡后放在水平桌面上，观察U形管两端液面的变化情况.请问：⑴实验二中若观察到U型管左端液面（填“升高”或“降低”），则证明溶液中氢氧化钠能与二氧化碳反应，其反应方程式：；⑵与实验一相比，同学们认为实验二更合理，因为它排除了对实验的干扰.

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一、教材中出现的与压强有关的实验

1.铁生锈实验

2.测定空气中氧气的含量实验

3.检查装置气密性

4.排水法收集气体

5.制取完氧气后实验操作顺序问题：先从水中撤出导管再熄灭酒精灯

6.二氧化碳溶于水的实验

7.设计实验证明氢氧化钠溶液与二氧化碳气体发生了反应

上述实验的设计均与压强有关，但很多学生在学习时并没有真正理解实验的原理，而只是死记硬背，所以在应用时往往出错。若能够弄清压强变化的原理，就能比较轻松地理解这些实验并解决相关的问题了。

二、造成压强变化的因素

分析课本中的实验我们会发现，实际上造成压强变化的因素主要有两方面：温度变化、气体量的变化。而造成这两方面变化的因素又有很多，下面我们结合初中所学知识分别从压强减小和增大两个方面进行具体分析。

（一）造成压强减小的原因：

1.气体减少

酸性气体（如HCl、CO2、SO2）与 碱溶液（如NaOH、Ca(OH)2）反应

碱性气体（如NH3）与酸溶液(如稀盐酸、稀硫酸)反应

可溶性气体（如CO2、SO2、HCl、NH3）溶于水

铁与氧气、水反应生锈

气体被吸附（如被活性炭吸附）

2.温度降低

物质溶于水吸热（如NH4NO3）

密闭装置升温后又自然降温

（二）造成压强增大的原因：

1.产生气体

活泼金属（如Mg、Al、Zn、Fe）+酸氢气

碳酸盐（如Na2CO3、CaCO3）+酸二氧化碳

过氧化氢 氧气

2.温度升高

物质溶于水放热（如NaOH、浓硫酸）

反应放热（如CaO+H2OCa(OH)2 、中和反应 ）

三、例题解析

中考中有关压强问题的考查形式有很多，而且一般都是图文结合的，所以首先要学会读装置图，根据题意及实验现象判断压强如何变化，然后再联系具体知识进行分析。一般情况下，压强的变化通常会通过装置体积的变化、装置内液面的变化等形式表现出来，下面我们就按照实验装置来进行分类总结。

1.装置体积的变化

例1 如图1所示，在蒸馏烧瓶内加适量石灰石和稀盐酸，经检验产生的气体充满烧瓶时，将一气球紧套在瓶口，气球逐渐胀大。然后打开弹簧夹，将注射器内的NaOH溶液注入烧瓶并振荡，气球逐渐缩小并被吸入烧瓶内。

⑴检验产生的气体充满烧瓶的操作是：________ 。

⑵气球被吸入烧瓶是由于NaOH溶液与

瓶内的气体反应，使瓶内气压________。

该反应的化学方程式是________。

解析（1）石灰石和稀盐酸反应生成CO2，导致烧瓶内压强增大，所以气球逐渐胀大。检验二氧化碳充满烧瓶的操作是降低、燃着的木条放在烧瓶口。

（2）将注射器中的NaOH溶液注入烧瓶中，NaOH会与CO2发生反应，使瓶内气体减少，瓶内气压小于外界大气压，所以气球逐渐缩小并被吸入烧瓶中。发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O

答案⑴将燃着的木条放在烧瓶口 ⑵小于外界大气压2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O

点拨压强变化通过装置体积变化表现，最常见的是气球。除气球外，压强变化还常常通过塑料瓶变瘪来表现。

2.装置内液面的变化

例2在学习碱的性质时，为了验证溶液中的氢氧化钠能与二氧化碳反应，老师做了下面两个实验。

实验一：如图甲，将一支充满二氧化碳的试管倒扣在盛有氢氧化钠溶液的烧杯中，观察试管中的液面变化情况。

实验二：如图乙，向两个装满二氧化碳的同样规格的瓶中分别注入等量的氢氧化钠溶液和蒸馏水，振荡后放在水平的桌面上，观察U型管（装有红墨水）两端液面的变化情况。请问：

（1）实验二中若观察到U型管左端的液面________ （填“升高”或“降低”），则证明溶液中的氢氧化钠能与二氧化碳反应。

（2）与实验一相比，同学们认为实验二更合理，因为它能排除________对实验的干扰。

解析（1）二氧化碳既能溶于水也能与氢氧化钠溶液反应。实验二中，左侧瓶中，二氧化碳溶于水且与氢氧化钠溶液反应，压强减小；右侧瓶中，只是二氧化碳溶于水，压强减小程度不如左侧瓶中大，所以会观察到U型管左端的液面升高，证明溶液中的氢氧化钠与二氧化碳发生了反应。

（2）二氧化碳既能溶于水又能与氢氧化钠反应。实验一中，试管中液面上升，有二氧化碳与氢氧化钠反应的原因，也有二氧化碳溶于水的因素；而实验二中，通过对比实验，排除了水对实验的影响，所以更合理。

答案（1）升高（2）水

例3小明设计了趣味实验装置（见右图），其气密性良好。若要使B中尖嘴导管有喷泉产生，则A中加入的固体和液体可能是（ ）

A.氯化钠和水B.硝酸铵和水

C.二氧化锰和过氧化氢溶液D.铜和稀硫酸

解析B中尖嘴导管有喷泉产生，说明装置内压强大于外界大气压。造成压强变大的原因可能是A中温度升高或产生气体。A选项，氯化钠溶于水温度不变；B选项，硝酸铵溶于水温度降低；C选项，过氧化氢溶液在二氧化锰做催化剂的情况下产生氧气；D选项，铜位于氢后，不能与稀硫酸反应。

答案C

点拨压强变化可以通过装置内液面的变化来表现，如u型管两端产生液面差，导管内产生液柱、倒吸甚至形成喷泉等。

3.其他方式

例4 如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合可能是下列的（ ）

A．水、一氧化碳

B．水、氮气

C．酒精、氧气

D．氢氧化钠溶液、二氧化碳

解析试管①内的水为95℃，打开夹子后，发现试管①内的水立刻沸腾了，说明气体B能够溶于液体A或能够与A反应，消耗了气体，使试管中压强减小。A、B选项，一氧化碳和氮气都难溶于水；C选项，氧气难溶于酒精；D选项，二氧化碳能够与氢氧化钠溶液反应。

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DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.29.118

在初中化学教学中，教师应根据学生好奇心强、知识能力有限的特点，努力开展化学实验教学，以此培养学生的观察能力、思维能力、动手能力和创新意识。多年来，我在化学教学实践中，通过对化学实验的不断探究，将教材中几个实验加以改进，通过创新实验增强了学生的创新意识，培养了学生的创新能力，收到了良好的教学效果。下面我就谈谈我是如何来创新和改进实验教学的。

一、在分子不断运动的实验中提高环保性

在此实验中，我们通常用一只大烧杯分别罩住两只装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯。在进行演示实验时，我们会发现最大的问题在于：浓氨水的挥发很强，挥发出来的氨气刺激性气味很大，而且氨水的用量也较多。

对于这个实验的改进方法是：用脱脂棉和细铁丝分别做两束“梨花”固定在橡胶塞上，在两束“铁树梨花”上分别喷上酚酞溶液和石蕊溶液，并在广口瓶内放少量的浓氨水，把两束花用镊子轻轻地放进去，迅速盖上塞子，不一会儿，会发现两束花同时变了颜色，一束变成了“桃花”，另一束变成了“紫罗兰”。

实验创新与改进的优点：增加了实验的可观赏性，使实验趣味化，大大激发了学生的兴趣，又节约了药品，现象明显，既不会有很大的刺激性气味，也不会对环境造成污染。

二、在空气氧气含量测定的实验中改善实验效果

在此实验中，我们通常用在广口瓶内加入少量水，把广口瓶按体积分为5等份，并做好标记，在燃烧匙内装入足量红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，立即伸入广口瓶中，塞紧橡胶塞，充分反应后，待广口瓶冷却到室温，打开止水夹。

实验存在如下弊端：①在把点燃的红磷伸进广口瓶时，广口瓶内的空气膨胀外逸，氧气与红磷反应后，广口瓶内水面上升会大于1/5体积；②由于水是无色不便于学生观察实验结果；③由于红磷的燃烧，所产生的五氧化二磷也会对大气造成污染，不利于环保。

对于这个实验的改进方法是：把黄磷放入广口瓶中，塞上单孔塞，橡胶塞上连有导管，导管上有段橡胶管，橡胶管上有弹簧夹，橡胶管另一端连有导管，把导管放入盛有红墨水的溶液中，再把盛有黄磷的广口瓶放入烧杯中，再在烧杯中放入大概0.5厘米高的开水，不要太多，不然广口瓶会浮起来，不一会黄磷会燃烧起来，等冷却后再打开止水夹。

优点：使实验值更接近于理论值，便于学生观察实验结果，防止了五氧化二磷对大气造成的污染，实现了环保。

三、在氢氧化钠与二氧化碳反应的实验中强化实验现象

在此实验中，在一个烧杯里放入氢氧化钠溶液，用一个试管收集满一试管的二氧化碳，倒扣在烧杯里，溶液进入试管内，证明二氧化碳和氢氧化钠溶液反应了。

实验存在如下弊端：①溶液没有颜色不便于观察实验结果；②实验不能提起学生的兴趣；③会使学生造成误解：到底是二氧化碳与水反应了，还是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应了。

对于这个实验的改进方法是：用干燥的圆底烧瓶收集满一烧瓶的二氧化碳，集满后用带玻璃管和滴管（滴管里预先吸入浓氢氧化钠溶液）的双孔胶塞塞紧瓶口，使玻璃管插入盛有浓氢氧化钠溶液的烧杯里，在烧杯里的溶液中事先加入少量的酚酞试液，挤压滴管胶头迅速打开止水夹，使烧杯里的溶液由玻璃管吸入烧瓶形成红色喷泉。反应后再对溶液加热，若有碳酸，肯定会分解，后再加盐酸，产生气泡，证明二氧化碳与氢氧化钠反应了。

优点：增加了实验的可观赏性，提高了学生的学习兴趣，使学生信服：是二氧化碳与氢氧化钠反应形成的压强差进而形成的喷泉，而不是二氧化碳与水反应了。

四、二氧化碳性质的检验实验中简化实验流程

为了探究二氧化碳能否与水发生反应生成酸性物质，实验方案是将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察溶液的颜色变化，再取四朵用石蕊试液染成的紫色干花，第一个喷醋酸（变红，说明酸使石蕊变红色），第二个喷水（不变色，说明水不能使石蕊变红色）；第三个直接放入二氧化碳中（不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变红色），第四先喷水再放入二氧化碳中（变红，说明二氧化碳和水反应生成了酸性物质）。实验存在如下弊端：①过程繁杂，浪费时间；②不便于学生对实验结果的分析。对于这个实验的改进方法是：把干燥的石蕊干花和湿润的石蕊花，分别扣到漏斗下，通入二氧化碳，再加上提示信息：酸使石蕊变红色。

优点：操作简单，便于分析：二氧化碳不能使石蕊变红色；另一朵花是用水湿润的为紫色，很容易分析出水不能使石蕊变红色，通入二氧化碳变红了，很容易分析出二氧化碳和水反应生成了酸性物质，使实验结果一目了然。

五、在酸碱溶液与酸碱指示剂反应的实验中节约药品

在做酸碱指示剂与酸碱溶液反应的实验时，我们往往用四个试管，分别滴加酸溶液和碱溶液，来观察颜色的变化。

实验存在如下弊端：①浪费药品；②老师演示时不便于学生的观察与分析，学生印象不深刻。

对于这个实验的改进方法是：取一张吸水性好的白纸，用笔标出四区域，在四个区域内分别写上对应的汉字，在第一排的区域内滴上石蕊溶液，第二排的区域内滴上酚酞溶液，之后把盐酸分别滴在石蕊溶液和酚酞溶液上，再把氢氧化钠溶液分别滴在石蕊溶液和酚酞溶液上，拿起来让学生观察实验结果，再加以对比。

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关键词　科学探究　科学探究的宽度　科学探究的深度　蜡烛燃烧　科学探究要素

科学探究有宽度和深度吗?笔者认为这一命题是成立的。所谓科学探究的宽度是指科学探究活动所包含的科学探究要素的多少。在义务教育化学课程标准中提出的科学探究要素包括：提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等；科学探究的深度是指科学探究活动所获得的科学知识的多少和深浅程度。在化学探究教学中理解和把握科学探究的宽度和深度是一个值得研究的重要问题，本文试图以义务教育初中化学中蜡烛燃烧的探究为例来加以阐述和说明。

初中化学教学中蜡烛燃烧的探究，大多局限在提出相关问题、对蜡烛燃烧和熄灭的猜想、蜡烛燃烧的火焰、燃烧现象、燃烧的产物和熄灭蜡烛火焰的实验探究。所涉及到的化学知识有蜡烛的组成元素、蜡烛与氧气反应生成二氧化碳和水、二氧化碳的检验、燃烧条件等。为了使学生更好地认识燃烧现象、理解科学探究和燃烧的科学本质，很有必要对蜡烛燃烧的探究从宽度和深度上进行拓展。1　探究蜡烛的燃烧速率

使用直径为4cm，密度为0．9g/cm3的蜡烛做燃烧速率的探究实验，记录实验数据如表1。

以蜡烛的燃烧时间为横坐标、燃烧质量为纵坐标绘制燃烧速率曲线(见图1)。

探究蜡烛的燃烧速率，不仅让学生体验定量研究的探究活动，获得数据处理等探究能力，还要让学生从图1蜡烛燃烧速率曲线几乎是一条直线来理解所揭示的知识：蜡烛燃烧的化学反应速率是稳定的。2　探究为什么蜡烛火焰熄灭顺序不一样[创设实验情境]实验1：观察烧杯中高矮2支蜡烛的燃烧情况，然后顺烧杯壁向杯中倾倒二氧化碳(见图2)。实验显示矮蜡烛火焰先熄灭。 实验2：选取一高一矮2支蜡烛，点燃后将烧杯倒扣在燃烧的蜡烛上(见图3)，观察蜡烛的燃烧情况。实验显示高蜡烛火焰先熄灭。

[提出问题]为什么实验1矮蜡烛先熄灭而实验2却是高蜡烛先熄灭?

[进行猜想]实验1：二氧化碳的密度比空气的大，顺烧杯壁倾倒的二氧化碳首先在底部聚集，因而矮蜡烛火焰先熄灭；实验2中蜡烛燃烧产生的二氧化碳气体较热、密度比空气的较小，首先向上聚集，因而高蜡烛火焰先熄灭。

[实验设计及验证](1)由纸筒、玻璃棒、细线制成一简易天平，向其中一端的纸筒倾倒二氧化碳，随之向下倾斜。(2)从“胃必治”药品包装板上剪下1排含5个泡状容器的长条，垂直固定在2支蜡烛的上方，用胶头滴管吸取饱和的澄清石灰水，由上到下向每一个泡状容器内加入几滴澄清石灰水。点燃蜡烛，将烧杯倒扣在蜡烛和泡状容器上。实验显示，高蜡烛火焰先熄灭时各泡状容器内的澄清石灰水从上到下依次变浑浊。

[解释与说明]蜡烛在开放体系中和封闭体系中的燃烧情况是不同的，在开放体系中当点燃蜡烛时，点火源的热量将灯芯上的蜡融化，由于毛细作用，液蜡上升并受热汽化，蜡蒸气与空气中的氧气反应生成水和二氧化碳并放出热量。热的二氧化碳气体密度小，会向上升，冷空气会过来补充进入反应区。由于对流的原因，使得蜡烛能持续燃烧并使火焰的形状呈现“水滴”状。当从外部注人比空气密度大的常温二氧化碳时，先在底部聚集，使矮蜡烛火焰先熄灭。而在封闭体系中蜡烛燃烧时生成热的二氧化碳气体，密度小会向上升，首先在上部聚集，致使高蜡烛火焰先熄灭，由于封闭体系没有新鲜空气补充进来，蜡烛燃烧则不能持续。

这个实验探究教学可以涉及到课程标准列出的全部探究要素。学生通过这种探究活动，不仅能激发探究兴趣而且有助于理解蜡烛燃烧的体系不同则燃烧过程也不同，着重揭示了实验条件控制的重要性，体会科学探究的各种方法和过程，有利于提高自身的科学素养。3　探究多因素影响的蜡烛燃烧实验

创设一个多因素影响的蜡烛燃烧实验进行探究教学，可以让学生提出多种假设，再通过设计和验证实验，得出结论，获得探究能力的提升。例如，可以设计如下实验：[实验1]在水槽中固定一支生日蜡烛，加入适量的1mol/L氢氧化钠溶液，取一支25mm×250 mm的大试管，收集满(氧气和空气按1：1体积比混合的)富氧空气，点燃蜡烛，将试管迅速倒扣在燃烧的蜡烛上。可观察到蜡烛燃烧火焰一开始较明亮，然后逐渐变暗直至熄灭，试管中的液面先迅速上升再缓慢升高。待液面不再升高后，取试管中的部分液体滴加足量的浓盐酸可看到有小气泡产生。

根据实验现象可以引导学生提出多种假设。(1)燃烧时火焰及其周围的空气是热的，气体密度小，火焰熄灭后降温，迫使水面上升。(2)燃烧生成的二氧化碳气体被氢氧化钠溶液中的水吸收了。(3)二氧化碳与氢氧化钠反应。(4)氮气与氢氧化钠反应。

上述假设是否成立?可设计实验并进行验证：

[实验2]给试管中的富氧空气加热，将试管倒扣在水中，不断摇动试管保证不离开水面。观察到液面缓慢上升，但是达不到实验1试管液面上升的高度。

[实验3]将收集满二氧化碳气体的试管倒扣在水中，在不离开水面的条件下不断摇动试管。观察到液面缓慢上升，也达不到实验1试管液面上升的高度。

[实验4]将收集满二氧化碳气体的试管倒扣在氢氧化钠溶液中，在不离开水面的条件下不断摇动试管，可看到液面上升较快，几乎充满整个试管。取试管中的部分液体滴加足量浓盐酸可观察到有小气泡产生。

[实验5]将收集满氮气的试管倒扣在氢氧化钠溶液中，在不离开水面的条件下不断摇动试管，观察到试管液面没有升高。

实验结果肯定了上述假设(1)、(2)和(3)，否定了假设(4)。

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一切知识都源于无知，一切无知都源于对知识的认知。最根深蒂固的无知，不是对知识的无知，而是对自己无知的无知;下面小编给大家分享一些初二化学上册知识点，希望能够帮助大家，欢迎阅读!

初二化学上册知识1常见物质俗称

1、氯化钠(NaCl)：食盐

2、碳酸钠(Na2CO3)：纯碱，苏打，口碱

3、氢氧化钠(NaOH)：火碱，烧碱，苛性钠

4、氧化钙(CaO)：生石灰

5、氢氧化钙(Ca(OH)2)：熟石灰，消石灰

6、二氧化碳固体(CO2)：干冰

7、氢氯酸(HCl)：盐酸

8、碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)：铜绿

9、硫酸铜晶体(CuSO4.5H2O)：蓝矾，胆矾

10、甲烷(CH4)：沼气

11、乙醇(C2H5OH)：酒精

12、乙酸(CH3COOH)：醋酸

13、过氧化氢(H2O2)：双氧水

14、汞(Hg)：水银

15、碳酸氢钠(NaHCO3)：小苏打

初二化学上册知识化学之三

1、我国古代三大化学工艺：造纸，制火药，烧瓷器。

2、氧化反应的三种类型：爆炸，燃烧，缓慢氧化。

3、构成物质的三种微粒：分子，原子，离子。

4、不带电的三种微粒：分子，原子，中子。

5、物质组成与构成的三种说法：

(1)、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的;

(2)、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的;

(3)、一个二氧化碳分子是由一个碳原子和一个氧原子构成的。

6、构成原子的三种微粒：质子，中子，电子。

7、造成水污染的三种原因：(1)工业“三废”任意排放，(2)生活污水任意排放

(3)农药化肥任意施放

8、收集方法的三种方法：排水法(不容于水的气体)，

向上排空气法(密度比空气大的气体)，

向下排空气法(密度比空气小的气体)。

9、质量守恒定律的三个不改变：原子种类不变，原子数目不变，原子质量不变。

10、不饱和溶液变成饱和溶液的三种方法：增加溶质，减少溶剂，改变温度(升高或降低)。

11、复分解反应能否发生的三个条件：生成水、气体或者沉淀

12、三大化学肥料：N、P、K

13、排放到空气中的三种气体污染物：一氧化碳、氮的氧化物，硫的氧化物。

14、燃烧发白光的物质：镁条，木炭，蜡烛(二氧化碳和水)。

15、具有可燃性，还原性的物质：氢气，一氧化碳，单质碳。

16、具有可燃性的三种气体是：氢气(理想)，一氧化碳(有毒)，甲烷(常用)。

17、CO的三种化学性质：可燃性，还原性，毒性。

18、三大矿物燃料：煤，石油，天然气。

(全为混合物)

19、三种黑色金属：铁，锰，铬。

20、铁的三种氧化物：氧化亚铁，三氧化二铁，四氧化三铁。

21、炼铁的三种氧化物：铁矿石，焦炭，石灰石。

22、常见的三种强酸：盐酸，硫酸，硝酸。

23、浓硫酸的三个特性：吸水性，脱水性，强氧化性。

24、氢氧化钠的三个俗称：火碱，烧碱，苛性钠。

25、碱式碳酸铜受热分解生成的三种氧化物：氧化铜，水(氧化氢)，二氧化碳。

26、实验室制取CO2不能用的三种物质：硝酸，浓硫酸，碳酸钠。

27、酒精灯的三个火焰：内焰，外焰，焰心。

28、使用酒精灯有三禁：禁止向燃着的灯里添加酒精，禁止用酒精灯去引燃另一只酒精灯，禁止用嘴吹灭酒精灯。

29、玻璃棒在粗盐提纯中的三个作用：搅拌、引流、转移

30、液体过滤操作中的三靠：(1)倾倒滤液时烧杯口紧靠玻璃棒，(2)玻璃棒轻靠在三层滤纸的一端，(3)漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。

31、固体配溶液的三个步骤：计算，称量，溶解。

32、浓配稀的三个步骤：计算，量取，溶解。

33、浓配稀的三个仪器：烧杯，量筒，玻璃棒。

34、三种遇水放热的物质：浓硫酸，氢氧化钠，生石灰。

35、过滤两次滤液仍浑浊的原因：滤纸破损，仪器不干净，液面高于滤纸边缘。

36、药品取用的三不原则：不能用手接触药品，不要把鼻孔凑到容器口闻药品的气味，不得尝任何药品的味道。

37、金属活动顺序的三含义：

(1)金属的位置越靠前，它在水溶液中越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强;

(2)排在氢前面的金属能置换出酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换出酸里的氢;

(3)排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

38、温度对固体溶解度的影响：

(1)大多数固体物质的溶解度随着温度的升高而增大，

(2)少数固体物质的溶解度受温度影响变化不大

(3)极少数固体物质的溶解度随着温度的升高而减小。

39、影响溶解速度的因素：(1)温度，(2)是否搅拌(3)固体颗粒的大小

40、使铁生锈的三种物质：铁，水，氧气。

41、溶质的三种状态：固态，液态，气态。

42、影响溶解度的三个因素：溶质的性质，溶剂的性质，温度。

初二化学上册知识3物质的检验

(一)、气体的检验

1、氧气：带火星的木条放入瓶中，若木条复燃，则是氧气.

2、氢气：在玻璃尖嘴点燃气体，罩一干冷小烧杯，观察杯壁是否有水滴，往烧杯中倒入澄清的石灰水，若不变浑浊，则是氢气.

3、二氧化碳：通入澄清的石灰水，若变浑浊则是二氧化碳.

4、氨气：湿润的紫红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则是氨气.

5、水蒸气：通过无水硫酸铜，若白色固体变蓝，则含水蒸气.

(二)、离子的检验.

6、氢离子：滴加紫色石蕊试液/加入锌粒

7、氢氧根离子：酚酞试液/硫酸铜溶液

8、碳酸根离子：稀盐酸和澄清的石灰水

9、氯离子：硝酸银溶液和稀硝酸，若产生白色沉淀，则是氯离子

10、硫酸根离子：硝酸钡溶液和稀硝酸/先滴加稀盐酸再滴入氯化钡

11、铵根离子：氢氧化钠溶液并加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口

12、铜离子：滴加氢氧化钠溶液,若产生蓝色沉淀则是铜离子

13、铁离子：滴加氢氧化钠溶液，若产生红褐色沉淀则是铁离子

(三)、相关例题

14、如何检验NaOH是否变质:滴加稀盐酸，若产生气泡则变质

15、检验生石灰中是否含有石灰石：滴加稀盐酸，若产生气泡则含有石灰石

16、检验NaOH中是否含有NaCl：先滴加足量稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则含有NaCl。

初二化学上册知识4常见物质的颜色

(一)、固体的颜色

1、红色固体：铜，氧化铁

2、绿色固体：碱式碳酸铜

3、蓝色固体：氢氧化铜，硫酸铜晶体

4、紫黑色固体：高锰酸钾

5、淡黄色固体：硫磺

6、无色固体：冰，干冰，金刚石

7、银白色固体：银，铁，镁，铝，汞等金属

8、黑色固体：铁粉，木炭，氧化铜，二氧化锰，四氧化三铁，(碳黑，活性炭)

9、红褐色固体：氢氧化铁

10、白色固体：氯化钠，碳酸钠，氢氧化钠，氢氧化钙，碳酸钙，氧化钙，硫酸铜，五氧化二磷，氧化镁

(二)、液体的颜色

11、无色液体：水，双氧水

12、蓝色溶液：硫酸铜溶液，氯化铜溶液，硝酸铜溶液

13、浅绿色溶液：硫酸亚铁溶液，氯化亚铁溶液，硝酸亚铁溶液

14、黄色溶液：硫酸铁溶液，氯化铁溶液，硝酸铁溶液

15、紫红色溶液：高锰酸钾溶液

16、紫色溶液：石蕊溶液

(三)、气体的颜色

17、红棕色气体：二氧化氮

18、黄绿色气体：氯气

19、无色气体：氧气，氮气，氢气，二氧化碳，一氧化碳，二氧化硫，氯化氢等气体。

初二化学上册知识5化学之最

1、未来最理想的燃料是H2。

2、最简单的有机物是CH4。

3、密度最小的气体是H2。

4、相对分子质量最小的物质是H2。

5、相对分子质量最小的氧化物是H2O。

6、化学变化中最小的粒子是原子。

7、PH=0时，酸性最强，碱性最弱。

PH=14时，碱性最强，酸性最弱。

8、土壤里最缺乏的是N，K，P三种元素，肥效最高的氮肥是尿素。

9、天然存在最硬的物质是金刚石。

10、最早利用天然气的国家是中国。

11、地壳中含量最多的元素是氧。

12、地壳中含量最多的金属元素是铝。

13、空气里含量最多的气体是氮气。

14、空气里含量最多的元素是氮。

篇8

关键词污泥；厌氧发酵；沼气；产生规律

随着我国国民经济的发展和城市的现代化建设以及对城市的环境和生态平衡的要求，城市污水处理厂的兴建与运行管理已经成为现代化城市建设不可分割的一部分。随着城市污水处理率的逐年提高，城市污水厂的污泥产生量也急剧增加。据估算[1]，目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量（干重）大约为130万t，而且其年增长率大于10%，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥的出路问题已经十分突出。如果城市污泥全部得到处理，则将产生污泥量（干重）840万t，占我国固体废弃物总量的3.2%。

污泥是城市污水处理和废水处理不可避免的副产物，含有大量的有机质和营养元素，能量巨大。另一方面，我国正面临着巨大的能源与环境压力，矿物能源和资源日益耗尽，开发并生产各种可再生能源替代煤炭、石油和天然气等化石燃料是世界今后解决能源紧缺的一种有效途径[2]。在德国，城市污水厂通过污泥沼气发电，可满足其自用电力的57%[3]。因此，利用污泥消化产沼气不仅能够解决污泥出路的问题，还使得污泥作为一种资源得到了利用。

1材料与方法

1.1仪器与试剂

1.1.1仪器。注射器（50 mL）、电子天平（BS124S，北京赛多利斯仪器系统有限公司）、干燥箱（101-3y（A），苏州市大隆仪器仪表有限公司）、电炉（500 W，永康市豪鹰电器有限公司）、总碳测定仪（WW-05，上海谷雨环保科技有限公司）。

1.1.2供试原料与试剂。供试原料为沉淀池污泥，南昌市朝阳污水处理厂提供。试剂：硼酸、尿素、CuSO4·5H2O，北京化工厂产；无水氯化钙，上海市奉贤奉城试剂厂产；硫酸、硫酸汞、盐酸，上海振兴化工二厂有限公司产；硫酸亚铁氨，上海试四赫维化工有限公司产；重铬酸钾、硫酸银、氢氧化钠、三氧化铁、K2SO4、甲基红，上海试剂一厂产。规格均为分析纯。

1.2试验设计

1.2.1沼气池设计。由于原材料和制作工具的限制，试验中沼气发生器不能制作成圆形的，但沼气池形状的基本数据还是类比成圆形的。材质选用透明的有机玻璃，根据计算所得数据在有机玻璃板上画出相应的图形，然后通过人工切割和手工打磨的方式把有机玻璃板分成小块，最后用三氯甲烷把切割下来的小块拼接组装起来。沼气发生器结构如图1所示，单位为厘米。

1.2.2沼气净化装置的设计与制作。沼气净化采取碱液吸收和用干燥剂干燥的方法对沼气进行净化，因此吸收部分采用箱状结构，干燥部分采用塔状结构。具体形状和数据如图2，单位为厘米。

2结果与分析

2.1污泥含水率与碳氮比

经分析表明，从朝阳污水处理厂取来的污泥含碳量为0.655 mg/g、含氮量为0.032 mg/g，含水率比较高，为93.65%；但是碳氮比偏低，为20.5，合理的碳氮比为20~30，因此可考虑加入一些氮进去，以增大碳氮比[4]。

2.2CODcr与沼气量

投入当天从南昌朝阳污水处理厂取来的新鲜污泥12 L，并且密封好沼气发生器，开始厌氧发酵。因为碳氮比有点偏低，所以加入少量的尿素，约10 g。发酵过程变化见表1，由表1可知，试验开始1~2 d没有产沼气，其原因是污泥中细菌以好氧菌为主，加上沼气发生器中还含有部分空气，因此整个反应器内以好氧为主，这阶段COD的下降也是这个原因。试验3～5 d CODcr下降幅度度差不多，但沼气产量相差较多，其原因是污泥中的好氧菌还存在一部分，但是厌氧反应明显开始大于好氧反应。试验5~6 d沼气产量达到最大值。以后几天厌氧菌进入衰亡期，加上污泥中有机质已消耗差不多了，因此沼气量逐渐减少。

2.3沼气的净化

由于开始测COD时，用硝酸银滴定时没有发现沉淀，因此污泥中不含有卤素，也就没有卤化烃产生，不需要做卤化烃成分的测定和去除。

2.3.1沼气中硫化氢的测定。用50 mL注射器抽取50 mL沼气发生器产生的沼气于1个密闭容器中（容器中装有一定量的氧化铁），静置24 h。称其前后的质量差，差值就是硫化氢的含量。平行测定2次，取其平均值。此次试验的差值为0.000 1 g，则硫化氢含量为：0.000 1/50×10-6×100%=2 000（mg/m3）。根据《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中硫化氢二级排放标准，排放浓度应该达到0.06 mg/m3，实测的数据为2 000 mg/m3，必须予以净化。

2.3.2沼气中二氧化碳的测定。用50 mL注射器抽取50 mL沼气发生器产生的沼气于1个密闭容器中（容器中装有足量的氢氧化钠），静置2 h。称其前后的质量差，然后换算出二氧化碳的含量。平行测定2次，取其平均值。此次试验的差值为0.036 g，换算成二氧化碳的体积为18.327 mL，则二氧化碳含量为：18.327/50×100%=36.65%。

2.3.3沼气中甲烷的测定。沼气中主要成分就是二氧化碳和甲烷，其他气体可以忽略不计（约占2%），计算出二氧化碳的含量，就能得出甲烷的含量。此次试验中甲烷含量为：1-36.65%=63.35%。

2.3.4沼气的净化研究。把自制的沼气发生装置的出气管接到自制沼气净化装置的进气管上，在沼气净化装置中分别加入2、4、6 moL/L的氢氧化钠溶液。再在净化装置的出气管处收集沼气，测定沼气中硫化氢和二氧化碳的含量[5]（方法同2.3.1、2.3.2，具体数据如表2所示。由表2可知，碱液对二氧化碳的吸收效果非常明显。此次实验不同浓度的氢氧化钠对二氧化碳的吸收影响极其有限，可能是二氧化碳的量相对较少，而氢氧化钠的量相对较多的缘故，而硫化氢本身量就小，经过氢氧化钠溶液后，已经超出天平（万分级）称量范围而无法准确测出去除率，但也应该是明显的，因此取碱液浓度为2 moL/L。

2.3.5沼气中水的去除。沼气中水的去除，可以通过延长沼气输送管道来达到目的[6]。试验是通过加了1根较长的U形玻璃管来去除，试验中U形玻璃管底部有少量水珠出现。由于水含量本来就少，通过干燥剂后再称出质量求得差值，得出结果已微乎其微，因此该试验中没有测定沼气的含水量。

3结论

试验结果表明，朝阳污染处理厂的污泥含水率比较高，达到93%以上，但是C/N偏低，只有20.5；厌氧发酵过程中CODcr不断下降，而在第6天时沼气产量达到最大（0.63 L）；以不同浓度的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳和硫化氢，当氢氧化钠溶液浓度为2 moL/L时吸收率可以达到99%以上。

4参考文献

[1] 杭世珺，陈吉宁.污泥处理处置的认识误区与控制对策[J].中国给水排水，2004，20（12）：89-92.

[2] 徐畅平，黄兵，曹东福，等.活性污泥厌氧发酵有机废水产氢的影响因素研究[J].江西农业学报，2008，20（11）：103-104.

[3] KART，KLAUS R IMBOFF. Taschenbuch der stadtentwaesserung，29[M]. Auflage. Mucnehen，Wien：TU BraunchwEig Verlag，1999：289.

[4] 曾雨.碳氮比对污染厌发酵产氢过程的影响[J].海峡科学，2010（6）：79-80.

[5] 杨文谦，杨晓敏.城镇污水沼气净化实用技术及其效益浅析[J].中国沼气，2003，21（3）：50.

篇9

义务教育化学新课标鼓励实验教学创新，提出“条件较好的学校，应积极开展改进、创新教师演示实验和学生实验的活动，创造条件让学生接触一些先进的实验仪器和设备，努力提高实验条件和实验手段的现代化水平” 。通过创造条件让学生接触一些先进的实验仪器和设备，例如将手持技术应用于初中化学实验教学，既可以开阔学生的视野、提高化学学习兴趣，又有助于学生对知识的理解，提高分析问题和解决问题的能力，促进学生科学素养的提高。笔者结合教学实践，开发了几个将手持技术中的温度传感器和气体压力传感器应用于初中化学实验教学的案例，供同行参考。

一、温度传感器的应用

在物理变化和化学变化过程中常伴随能量变化，利用温度传感器可以定量测量物质变化过程的温度，进而判断物质变化过程中的能量转换。做这类实验通常是通过手触摸容器外壁和使用温度计来定性和定量地测定体系温度变化，但这两种方法的灵敏度都比较低，尤其是物质溶解于水的过程和一些化学反应因能量变化不大或因为反应速率较慢，仅凭用手触摸或一般的测量方法，不易观察吸热或放热现象。利用温度传感器可以方便快捷地测量物质溶解于水和化学反应过程中的温度变化，不仅增强了检测的灵敏度，而且计算机可以实时显示物质溶解于水和化学反应时的温度―时间曲线，使学生在观察实验现象的同时，能够以直观、可视的方式对实验数据结果进行观察，有利于学生对物质变化过程中的温度变化进行判断，加深理解，利于记忆。

“溶解时的吸热或放热现象”是人教版《化学》（九年级下册）第九单元“溶液”课题1中的探究实验，内容是：请学生利用所给的仪器和药品设计实验方案，探究3种固态物质分别溶解于水时是放出热量还是吸收热量。利用温度传感器定量测量相同质量NaOH，NaCl和NH4Cl三种固体物质溶解于等体积水时溶液温度变化，其温度―时间曲线如图1所示。可见，NaOH溶解于水时，溶液温度升高，是放热过程；NH4Cl溶解于水时溶液温度降低，是吸热过程；NaCl溶解于水时，溶液温度稍有降低，也是吸热过程，但其降低程度较相同条件下的NH4Cl小得多。手持技术方便、快捷，可以同时使用3支温度传感器，使不同物质溶解于水时的温度变化同时呈现在一张温度―时间曲线图里，大大提高了实验教学效率，有利于学生观察和记忆。

图1 相同质量样品溶解时溶液温度―时间曲线

利用温度传感器还可以测量化学反应过程中的温度变化，判断反应是吸热反应还是放热反应，例如镁与盐酸反应、氢氧化钡与氯化铵反应等。通过实验，让学生感受物质在化学反应过程中的能量变化，能够更深刻地理解放热反应和吸热反应的含义。

二、气体压力传感器的应用

气体压力传感器与数据采集器和数据处理软件相结合，可用于检测密闭体系内的气压变化，并将气压变化以数字、曲线等多种形式通过计算机实时显示出来，有助于学生更好地把握实验动态，以及对实验结果进行分析和推测。

1.检测“空气中氧气含量测定”实验过程的气压变化

“空气中氧气含量测定”是初中化学一个非常重要的实验，既是教学的重点内容，也是学生学习的难点。其实验原理是利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，当温度下降到室温后，打开止水夹，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。该实验是学生学习化学以来接触的第一个涉及“气压变化”的实验，实验原理中抽象的气压变化一直是学生理解的难点。利用气体压力传感器检测实验过程中的气压变化，其实验装置如图2所示。

图2 气体压力传感器检测“空气中氧气含量测定”实验的气压变化实验装置

实验过程中体系内气压变化曲线如图3所示。A点大气压为100.4 KPa；点燃红磷迅速将燃烧匙伸入集气瓶内，并将胶塞塞紧，由于红磷燃烧放热，此时集气瓶内空气受热膨胀，使瓶内气压瞬间增大，由B点升至C点；稍后，集气瓶中的氧气被红磷燃烧消耗，使瓶内气压迅速减小；待燃烧结束，冷却至室温，集气瓶内气体压强降至D点（79.6 KPa）；此时，打开止水夹，烧杯中的水迅速进入集气瓶中，瓶中气压迅速上升至E点（99.5 KPa），这时烧杯内的水停止流入集气瓶，集气瓶内外压力平衡。由于广口瓶里导管口与烧杯内水面不相平，玻璃导管内存在一定液柱高差，导致反应结束后瓶内气压稍低于大气压。

为了准确计算空气中氧气的含量，应注意比较燃烧前后、在同样的常温常压条件下，集气瓶中气体体积的变化量。设实验前集气瓶中空气的体积为V1，经压力传感器检测室温时大气压为100.4KPa（A点）；红磷充分燃烧后冷却至室温，止水夹尚未打开，集气瓶中的气体体积仍为V1，此时瓶内气压为79.6 KPa（D点）。根据克拉伯龙方程，可以算出在常温常压下集气瓶中剩余气体的体积，所以红磷燃烧前后集气瓶中气体体积的变化量，该变化量即为集气瓶中氧气的体积，由此求得空气中氧气的含量。

图3“空气中氧气含量测定”实验气压―时间曲线

将气体压力传感器应用于“空气中氧气含量测定实验”，不仅可以检测实验过程的气压变化，使化学反应过程中不易觉察的气压变化“可视化”，而且实现了对该实验的定量研究，较用肉眼观察进入集气瓶中水的体积约占集气瓶中空气体积的比例，估算空气中氧气含量更为准确和直观。这种方法不仅有助于学生深入理解实验原理、实验设计思路和操作方法，而且可以使学生学会从定量的角度分析和解决问题，培养科学的思维方法。

2.验证二氧化碳与氢氧化钠溶液反应

在初中化学“碱的化学性质”中，“二氧化碳与氢氧化钠溶液反应”是其中的重点内容。由于该反应没有可观察的明显现象，学生不易判断反应的发生，因此这种有气体参与、无明显现象的反应，可以借助气体压力传感器进行研究。利用气体压力传感器检测等量（20 mL）的40%氢氧化钠溶液和水分别与等体积（500 mL）、等压强的二氧化碳气体反应，实验装置如图4所示。

图4 气压传感器测定二氧化碳与氢氧化钠溶液反应和与水反应体系中的气压变化实验装置

反应体系气压―时间曲线如图5所示。氢氧化钠溶液中有水，二氧化碳溶于水，究竟是二氧化碳溶于水使反应体系压强变小，还是二氧化碳与氢氧化钠溶液反应使体系压强变小？由于一体积水能溶解一体积二氧化碳，因此注入水的烧瓶内二氧化碳气体压强几乎无变化；注入氢氧化钠溶液的烧瓶内二氧化碳气体的压强显著下降，从86 KPa降至0.5 KPa，二氧化碳气体几乎全部被消耗。此对比实验可作为二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应的有力证据。还可继续向圆底烧瓶的生成物中滴加稀盐酸，若有气泡产生，则进一步证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。

图5 二氧化碳与氢氧化钠溶液和二氧化碳与水反应体系气压―时间曲线

三、教学建议

1.手持技术可作为常规实验教学的有益补充

手持技术应用于初中化学实验教学，其最大的优势就是实时化、可视化和定量化。但能用传统实验方法呈现和说明问题的，就不必借助手持技术。手持技术可作为化学实验教学的辅助和有益的补充，只有在传统实验难以或无法实现的情况下，例如实验效果不佳或宏观现象背后不易觉察的微观变化以及需要定量化的实验等，可采用手持技术对传统实验进行改进和完善，将实验的教学功能最大化。对于有气体参与的化学反应，其中的气压变化是肉眼无法察觉的，尤其对于实验体系中微小的气压变化，采用气压传感器较借助气球的形状改变或U型管液面的升降来说明气压变化更灵敏、更具说服力。例如“物质溶解时的吸热和放热”实验，还可将温度传感器和气体压力传感器联用，检测密闭体系物质溶解过程中由于温度变化而引起的气压变化。

2.关注化学实验中的气压变化

许多化学实验都涉及气压变化，例如有气体参与或生成的化学反应、装置气密性的检验、物质溶解时的吸热和放热等。在教学时，教师在注重具体知识教学的同时，还应注意对化学实验中的气压变化进行分析，通过实验探究或展示反应体系气压―时间曲线，使学生对化学反应过程中伴随的气压变化有感性认识，不仅要知道气压变化对化学实验的影响，而且还要理解气压变化的原因，促进学生对气压变化实验的原理和设计方法的理解。教师只有在日常教学中关注化学实验中的气压变化，注意对气压变化进行分析，使学生逐步学会运用气压变化的原理分析和解决实际问题，这样学生在解答与气压有关的实验探究题时才会更加得心应手。

四、结束语

将手持技术应用于初中化学实验教学，是化学启蒙教育阶段培养学生科学素养的重要途径，其实时、快速、准确、直观的特点，不仅使实验操作简便、易于观察，降低了实验和学习的难度，促进学生对知识的理解、记忆、巩固和应用，而且提高了学生实验探究水平，有利于培养学生的创新意识和实践能力。将手持技术与传统实验有效结合，积极探寻手持技术在传统化学实验中的生长点，不仅为传统的化学实验教学注入新的活力，还有助于教师改进和创新实验方法，提高自身专业素养，促进教师专业发展。

参考文献

[1] 教育部.义务教育化学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2] 王寿红.从实验角度探讨义务教育化学新课标[J].中学化学教学参考，2012（8）：46.

篇10

中图分类号：G633.8 文献标识码：A文章编号：41-1413（2012）01-0000-01

培养学生的创新能力是素质教育的核心，学生的创新能力是否强关系到民族的兴衰。因此，培养学生的创新精神，激发学生的创造性潜能，培养出具有一定创新能力的人才，学校教育责无旁贷。初中是学生学习化学的起步阶段，那么，在初中化学教学中如何落实素质教育，培养学生的创新能力呢？我们知道，化学是一门以实验为基础的科学，实验教学就具有丰富的素质教育功能。因而，在实验教学中培养学生的创新能力是很有必要的。下面，我就此谈几点在教学中的体会：

一、了解科学家探究化学实验过程，培养学生化学创新的意识

化学学科的发展史就是一部无数科学家艰苦奋斗，不断实践，不断创新的历史。在教学过程中结合教材内容，充分利用现代信息技术适时适度地介绍经过精心选编的富有启发性的典型实验史实，设计一定的情景，按一定的逻辑体系去发现前人已经发现的规律性知识，了解科学家探求化学奥秘的思维和实践方法，培养学生能像科学家那样思考问题，探究事物的规律的意识。如在《空气》这一课题中，我让学生上网查找历史上有关对空气认识的相关资料，设计一定的情景，按时间和背景以及对当时科学界造成的影响排序，了解科学家探究问题的方法和过程，并列举拉瓦锡著名空气成组成的实验，让学生假设自己是拉瓦锡，面对这个实验， 你能否坚持12天？面对实验的现象，你是否又可以得出些什么结论？了解创新的过程，培养学生创新的意识。

二、激励学生进行实验设计，培养学生的自主创新能力

化学实验创新能力是以一定的知识和技能为基础，通过提出问题、分析思考、创新设计，从而达到解决问题的能力。因此，在培养学生创新能力的过程中，不能只是引导学生敢于冲破旧的条条框框，应积极引导学生多方位、多角度、多途径去思考问题，从引导学生对思维发散过程中所获取的各种信息进行分析、评价，集中主攻方向，从中找到相对最佳结果，从而达到培养学生的创新能力。例如，在一次证明氢氧化钠和二氧化碳确实发生了反应的实验设计中，学生们共设计出了十几种方案，其中主要的有以下六种：

1.在装有氢氧化钠溶液的试管中，通入二氧化碳，再加入稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生，证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。

2.在装有氢氧化钠溶液的试管中，通入二氧化碳，再加入氢氧化钙溶液，若有白色沉淀产生，证明两者的反应。

3.把充满二氧化碳的试管倒插在装有氢氧化钠溶液的烧杯中，即可看到溶液上升到试管中。

4.如在一个装饮料的塑料瓶中装满二氧化碳气体，然后，往其中滴入氢氧化钠溶液，盖好瓶塞，用力震荡，塑料瓶瘪了。

5.拿一个玻璃管，在其一端套上一瘪气球，另一端插在充满二氧化碳气体烧瓶的单孔胶塞上，然后，往烧瓶中倒入氢氧化钠溶液，盖好瓶塞，用力震荡，烧瓶中的气球膨胀起来。

6.用一根玻璃弯管，一端放入装有水的烧杯中，另一端插在充满二氧化碳气体的锥形瓶的双孔胶塞上，然后用分液漏斗往锥形瓶中滴入氢氧化钠溶液，看到烧杯中的导管里有水上升。通过以上学生自己思考设计的实验，不但巩固强化了学生的基础知识，而且还要求学生自己去阅读和查找一些实验用的相关资料，自己动手找一些代用药品和仪器，并自己设计组装。正是这些过程，学生们既动了脑，又动了手，开阔了学生的视野，同时又激发了学生的创新意识，锻炼了学生的动手能力，培养了学生的创新能力。

三、变验证性实验为探究性实验，使学生乐于探究

传统的实验模式是采用教师讲授化学知识，然后通过实验验证其正确性。如氢气的还原性，传统的教学方法是教师先讲氢气具有还原性，再通过氢气与氧化铜的反应验证，学生被动地接受知识，没有独立思考和解决问题，在一定程度上阻碍了他们的创新能力的发展，使学生的思维处于“输出――反馈”的低级阶段。若把氢气和氧化铜的反应改为探究性实验，在教学中首先进行预习点拨：

1.氢气能跟单质的氧气反应，它能否跟含氧的化合物反应呢？（如氧化铜）

2.该如何设计这个实验？

3.该实验的成败关键是什么？

指导学生联系已有知识进行分析、推理、发现问题，设计并讨论实验方案，预测可能会出现的问题。学生分组实验，教师适当指导，最后归纳总结。这样的探究活动，有助于培养学生的观察能力、思维能力、实验能力，并为将来的发明创造打下良好的基础。

四、鼓励学生做好课外探究化学实验，培养学生创新方法、技能的养成，创新情感和创新人格的培养

各种化学探究实验，从某种意义上说，都是一种特殊的、直观的实践，学生在动手完成各种课外实验的过程中，思维异常活跃，学习欲望高涨，参与意识增强，都迫切地希望进一步探索问题。在这种情况下，教师再给予适时鼓励，帮助学生完成这些实验，使学生具有成就感，提高学生的探究意识，学生的创新能力也会不断提高。

1.将“小实验”变成现实。在化学教材中提供了许多“小实验”，小实验具有取材方便、方法简单、趣味性强效果明显等特点。“小实验”除可培养学生的观察、操作、整理数据等能力外，还可培养创作能力、发现能力和设计能力。教师除了可在授课过程中巧妙恰当地穿插“小实验”外，还可组织课外实验小组，有计划地进行“小实验”。教师要积极帮助学生创设实验条件，使“小实验”能顺利进行。例如利用铅笔芯做石墨的导电实验；结合硬水软化的教学，布置学生检查水壶，热水瓶中的水垢，动手用化学方法除垢；学习“金属的腐蚀与防护”的知识时，让学生观察家里的金属用品――金、银、铝、铁等物品的锈蚀情况，并采取防护措施。这样做，扩大了学生的实验范围，训练了学生的观察能力和实践能力，深受学生欢迎。

2.开展实验设计方案竞赛。根据教材所涉及的内容，教师可提出一些研究的方向，启发学生自行设计实验方案。教师应定期收集学生的实验设计方案，认真审阅，对合理性强、实验结果准确性高的“作品”，要给予表扬和奖励。

3.开展“小创作、小发明”活动。在学生进行实验设计方案设计竞赛的基础上，让学生自行创造条件进行实验实践活动。活动方式可多种多样，既可让学生在规定时间内完成所设计项目的实践过程，又可搞现场制作比赛，还可将现成的教具改造、加工等。