一、問題的提出 人民教育出版社《九年義務(wù)教育三年制初級(jí)中學(xué)教科書化學(xué)》全一冊(cè)第五章第三節(jié)二氧化碳的性質(zhì)中關(guān)于二氧化碳在水中的溶解性描述為“通常1體積的水約能溶解1體積的二氧化碳，增加壓強(qiáng)還會(huì)溶解得更多些。” 人民教育出版社《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)》（九年級(jí)上冊(cè) 第六單元 課題3二氧化碳和一氧化碳）實(shí)驗(yàn)6-13的“二氧化碳的溶解性實(shí)驗(yàn)”，書中描述為“在通常狀況下，1體積的水約能溶解1體積的二氧化碳，增大壓強(qiáng)還會(huì)溶解得更多。” 如右圖所示，向一個(gè)收集滿二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/2體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩。觀察現(xiàn)象并分析。其操作過程是：收集一塑料瓶二氧化碳?xì)怏w，然后注入半瓶水，迅速蓋好瓶蓋，震蕩瓶子，觀察現(xiàn)象。 上教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)》九年級(jí)上冊(cè) 第二章 第三節(jié)奇妙的二氧化碳關(guān)于二氧化碳的溶解性也僅僅描述為“二氧化碳能溶于水。在通常狀況下，1L水中大約能溶解1L二氧化碳?xì)怏w，增大壓強(qiáng)，會(huì)溶解得更多。” 學(xué)生對(duì)這一概念沒有明顯的直觀認(rèn)識(shí)，就知道這么一句話，知道汽水等飲料中溶有二氧化碳，我們先用全一冊(cè)教材，后又用上教版教材，教材都沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，因此本人結(jié)合教學(xué)實(shí)際，做了系列實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，通過實(shí)驗(yàn)看，效果良好，從集氣瓶到塑料瓶，從注射器再到塑料瓶，隨著改進(jìn)感到了學(xué)無(wú)止境這一真理。 結(jié)合本人多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我知道實(shí)驗(yàn)教學(xué)的直觀性對(duì)學(xué)生多么重要，本人從1996年開始用集氣瓶做實(shí)驗(yàn)，收集一瓶二氧化碳?xì)怏w，移開玻璃片（不全開），迅速倒入水，再蓋好玻璃片，用手拿起集氣瓶，同時(shí)食指壓住玻璃片，振蕩集氣瓶，然后倒轉(zhuǎn)集氣瓶，會(huì)發(fā)現(xiàn)玻璃片不掉下來(lái)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)這樣比較麻煩，有時(shí)不成功，因?yàn)椴Ａ穸�、大小和集氣瓶口薄厚等如果選擇不好，會(huì)使實(shí)驗(yàn)失敗，于是1998年開始用塑料瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，和人教版上冊(cè)中的實(shí)驗(yàn)相同。但隨著教學(xué)的深入，發(fā)現(xiàn)這樣還有不足，因?yàn)檫@樣做有部分二氧化碳會(huì)逸出瓶外，說服力有些不足，于是開始了新的研究。
二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 開始我用注射器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，取兩個(gè)50mL注射器，其中一支取50mL水，另一支先連接膠皮管，然后用止水夾夾住膠皮管，用向上排空氣法收集二氧化碳，然后蓋好注射器活塞，打開止水夾，推動(dòng)活塞至50mL處，夾好止水夾，再將膠皮管與另一注射器連接好，推動(dòng)有水的注射器活塞，拉有二氧化碳注射器活塞，進(jìn)入部分水后，振蕩注射器，然后再推動(dòng)有水的注射器活塞，進(jìn)入部分水后，再振蕩注射器，最后用活塞調(diào)整使兩支注射器里的水一樣多，再振蕩注射器，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩只注射器的活塞讀數(shù)相加不是100mL了，當(dāng)把水吸到一支注射器時(shí)，發(fā)現(xiàn)另一支注射器活塞停留在18mL左右位置，這一改進(jìn)將二氧化碳溶于水中的條件改變了，使實(shí)驗(yàn)處于密閉狀態(tài)下，但是操作比較麻煩，活塞容易被拉出注射器，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，又怕?lián)p壞了注射器，于是又開始了新的研究。 我用塑料瓶來(lái)代替注射器，在橡皮塞上打孔，連好玻璃管和膠皮管，收集氣體，準(zhǔn)備好水，塞好橡皮塞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在振蕩過程中橡皮塞容易脫落，玻璃罐容易劃破膠皮管，玻璃管容易斷裂，發(fā)生危險(xiǎn)，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，想法雖好，但是有一定不足，經(jīng)過一段時(shí)間琢磨，選擇了現(xiàn)在的自制教具──二氧化碳溶解性演示器。如圖：
（一）制作材料 喝水用的薄塑料瓶?jī)蓚�(gè)（帶蓋），廢舊的自行車氣門（兩個(gè)），膠皮管10cm，止水夾一個(gè)（可不用）。 （二）制作方法 1、用打孔器在飲料瓶蓋上打孔。 2、然后固定好氣門。 3、用膠管連接兩個(gè)氣門。 （三）使用方法 1、準(zhǔn)備一瓶涼一些蒸餾水，蓋好瓶蓋。 2、收集一瓶二氧化碳?xì)怏w，蓋好瓶蓋。 3、將有水的瓶子放上面，用手?jǐn)D壓瓶子，水進(jìn)入另一瓶，然后振蕩有二氧化碳的瓶子，再擠壓有水的瓶子，反復(fù)幾次，可見瓶子變癟了。 4、為了說明題，可以用空氣作對(duì)比實(shí)驗(yàn)。 （四）其他用途 1、上述實(shí)驗(yàn)的水可用于和石灰水反應(yīng)、與石蕊試液反應(yīng)，效果良好，同時(shí)可用蒸餾水作對(duì)及實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象明顯。 2、該裝置可用于其他氣體溶解性對(duì)比。 3、該裝置可用于比較石灰水和氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳效果。使用時(shí)溶液大約用10mL就可以，效果明顯。 （五）優(yōu)點(diǎn) 取材方便，制作簡(jiǎn)單，易于操作，使用安全，不易損壞，造價(jià)低廉，替代品多，可大可小，有利于環(huán)保，可用于演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。
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