“产生气体的变化”实验改进

实验原型及不足

《产生气体的变化》一课，通过对比实验引出小苏打和白醋可以发生反应，生成新物质，发生了化学变化。教材总共设计了观察有气体产生的变化、收集产生的气体、进一步观察三个探究活动，逐步突出重点、突破难点，达成教学目标。

教材中所使用的实验器材存在以下不足：操作虽简便，但瓶盖容易被打翻；如果密封袋密封性不好，收集的气体量会较少，导致实验现象不明显；教师熟知二氧化碳有比空气重、不支持燃烧、可以使澄清石灰水变浑浊的性质，但学生并不清楚。以上这些现象是否可以融合到一个装置中，让学生观察到更多现象，体会到实验的趣味性？教师对实验教学进行了改进。

实验材料

电子测温计，医用注射器，医用输液管（含1个开关、2个调速器），气球，300 mL的塑料瓶（材质、大小适合教具改进），PEG气体三通，30 mL和50 mL的小喷壶，剪刀，热熔胶枪，电烙铁，50 mL清水，火枪，蜡烛，小苏打，白醋，50 mL澄清石灰水（如图1）。

实验制作

用电烙铁在塑料瓶中部偏上部分对称地烙出两个能塞入PEG气体三通的小孔，安装后用热熔胶枪封住衔接部分——避免装置漏气，把它作为教具的反应区。用一个带孔的透明塑料盒作为该教具的底座，既释放了双手，又可以避免实验过程中教具的倾倒。用剪去针头部分的输液管连接注射器和PEG气体三通，并附带留下调速器。用一个透明的亚克力板材做成架子，用来固定注射器和电子测温计，即可完成对反应装置的制作。

把塑料瓶和两个小喷壶清洗干净，晾干备用；用剪刀在塑料瓶的重心处剪下两个分别用来盛放两个小喷壶的圆形小孔，使其刚好能装下喷壶的下端圆柱形部分，即该教具的现象区。把该圆孔对应的上半部分全部剪去，使其上端全部敞口，再组装、黏合。每一步剪切后的衔接处，都需要用热熔胶枪进行密封衔接，确保装置气密性良好。

用医用输液管将反应装置和检验装置连接起来，制作出实验装置（如图2）。

实验操作

打开注射器下端的开关，关闭反应区与现象区之间的两个调速器A1和A2（参图1）。

根据用量需要注入适量的白醋，并记下此时温度计的读数为27.1 ℃。

把气球竖起，气球中盛放的小苏打被倒入反应区，仔细观察反应区产生的现象：有大量气泡产生，并听到吱吱声。在气球被吹大后，收集到了一定量的气体，说明气体占据空间。关闭注射器下端开关中刚刚打开的开关，点燃蜡烛，打开现象区中通向50 mL大喷壶（装有澄清石灰水）的调速器A1，可以看到澄清的石灰水逐渐变浑浊，直至变成乳白色。此时，关闭刚才打开的调速器A1。

打开现象区中另一个通向30 mL小喷壶的调速器A2。可以看到：上端完全开口的现象区瓶口处燃烧的蜡烛逐渐熄灭，这说明产生的气体比空气重，且不支持燃烧。随后关闭调速器A2。

记下此时温度计的读数15.7 ℃，发现温度计的读数下降，说明反应吸收热量，是吸热反应。气球中收集到的剩余气体还可以用到其他地方。

实验过程中，学生如实记录实验现象（见表1）。

实验结束后，教师通过引导学生查阅资料得知，该气体是二氧化碳。教师还可以借助纹影技术辅助实验教学，通过视觉冲击，进一步增强和巩固实验效果。

实验优点

制作材料来源于生活，变废为宝，节约资源；药品来自厨房，常见易得，学生在家就可以做实验；教具制作简单，易于学生操作，可以多次重复使用；实验现象明显，深受学生喜欢。

[课题：安徽省教育装备立项课题“依托企鹅书屋开展小学中段读·创·演拓展活动的实践研究”，编号：ZB23072]

（作者单位：安徽省临泉县城东街道中心校临泉医药希望学校）

参考文献

[1]周阳，茆龙伟.开发与优化小学科学自制教具的策略[J].实验教学与仪器，2022（09）.