绿春县高级中学 周文跃 662599
【摘要】：实验改进后，解决了等质量碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸反应，本身就是碳酸氢钠产生的气体多对实验造成的干扰；保证了装置的气密性,操作简单且一个人容易完成,让学生从实验中理解反应历程及其原子守恒；此实验装置还可以推广到其他产生气体快慢的对比实验。
【关键词】：碳酸钠；碳酸氢钠；改进
一、实验的创作背景
比较碳酸钠、碳酸氢钠固体与盐酸反应快慢是通过生成二氧化碳快慢来比较的,该实验是中学化学中一个传统的实验,一般都是在试管中放入相同浓度的等体积稀盐酸,气球中分别放入等质量的碳酸钠、碳酸氢钠固体并把气球套在试管上，实验开始时将气球末端同时提起,让固体进入稀盐酸中,通过观察气球膨胀的速率及大小来比较反应的快慢。
上述操作存在缺点：
1.称取等质量碳酸钠和碳酸氢钠，由于摩尔质量不同,故两种物质的物质的量不同,产生气体体积不同,物质的量大的，气体多，膨胀快。实验没有可比性。
2.将气球简单套在试管口，气密性差，产生气体过少时气球几乎不膨胀,气体较多时气球易脱落。
3.实验中,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。
4.在加入碳酸钠和碳酸氢钠时，部分粉末粘附在气球里和试管壁上而导致实验的失败。
二、实验改进要点
1.称取等质量固体碳酸钠和碳酸氢钠改为配制成等物质的量浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液。
2.保证加入药品和试剂量相等，同时一个人容易完成。
3.保证装置气密性。
三、实验教学目标
1.让学生知道对比实验保证等物质的量；
2.让学生更直观感受碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的快慢，从而理解快慢的原因，探究反应历程。
3.让学生从实验中理解原子守恒；
4.增强学生对化学的兴趣，对知识的求知欲望；
5.通过本实验激发学生大胆的想、敢于设计创新；
四、实验药品及其器材
器材：100ml盐水瓶（带铝箔橡胶塞的玻璃瓶），小气球，10ml注射器（带针头和针管）,20ml注射器，
药品：1mol/L的 Na2CO3和 NaHCO3溶液，3mol/L盐酸溶液。
五、实验步骤和教学过程
1.如图组装实验仪器
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2.取2支10ml注射器，拿去活塞，在上端口分别套上小气球，并用细线将气球系紧并插到盐水瓶橡胶塞上；
3.取2支20ml注射器，分别吸取10ml1mol/L的 Na2CO3和NaHCO3溶液，从针管中注入预先准备好的100ml的盐水瓶中；
4.取2支10ml注射器，分别吸取10ml3mol/L盐酸溶液，并把注射器装到针管上；
5、左右手同时推动装有盐酸的注射器活塞，使盐酸同时进入盐水瓶中与碳酸钠和碳酸氢钠反应，并观察小气球膨胀大小情况。（观察气球膨胀的快慢及其最终大小情况）
6、另取两个100ml盐水瓶，按上上述操作,只是瓶中物质换成10ml 3mol/L盐酸,注射器中换成10ml 1mol/L Na2CO3和与NaHCO3溶液，观察小气球膨胀的快慢情况。
六、实验效果和教学效果的自我评价
1.操作简单，现象明显，过程有趣，安全性强，既适合教师课堂演示，也可以开设学生分组实验；
2.实验器材容易找到；
3.解决了碳酸钠、碳酸氢钠固体不方便同时倒入的情况；
4.解决了等质量碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸反应本身就是碳酸氢钠产生的气体多，而对实验造成的干扰；
5.盐水瓶中装碳酸钠和碳酸氢钠的实验中,插在装有碳酸氢钠的盐水瓶的小气球膨胀速度明显大于碳酸钠的，说明碳酸氢钠与盐酸反应速度快,原因在于盐酸少量时,碳酸氢钠直接与盐酸反应生成二氧化碳,而碳酸钠要先完全转化为碳酸氢钠,碳酸氢钠才进一步与盐酸反应生成二氧化碳,最终两个小气球几乎等大，由于碳原子守恒，产生CO2体积相等。
6.盐水瓶中装盐酸的实验中,观察到气球膨胀速度几乎相同,大小始终相同,气球膨胀速度几乎相同原因在于盐酸始终过量，碳酸钠边转化得到的碳酸氢钠边与盐酸反应；气球大小始终相同，原因在于碳原子守恒，产生CO2体积相等。
7.该实验方法可控制影响反应速率的外因，有利于学生从化学反应机理角度去解释碳酸钠与酸反应速率慢的原因，是由其先与盐酸反应生成碳酸氢钠，再由碳酸氢钠与酸结合生成二氧化碳造成的。此外此实验装置还可以推广到其他产生气体快慢的对比实验，如不同温度下H2O2分解产生O2快慢对比实验（探究温度对化学反应速率的影响），不同浓度的酸与碳酸盐反应产生CO2速度快慢对比（探究反应物浓度对化学反应速率的影响）等。
【 参考文献】
[1]碳酸钠与碳酸氢钠鉴别创新实验[J]. 史淑凤.??中学化学教学参考. 2017(12)
[2]探究碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应的快慢[J]. 张健,李雪莲,李欣.??实验教学与仪器. 2016(Z1)
[3]巧用实验创新 ,提升科学素养——人教版必修1“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”一组创新实验示例[J]. 钱华,姜国峰,吕永秀.??化学教与学. 2016(02)