孙爱民
湖北洪湖市龙口镇中心学校 433222
【摘要】本文主要以巧用气球创新设计二氧化碳的系到实验思考研究为重点进行阐述，首先分析运用气球创新设计二氧化碳实验现状，其次从实验用品、系列实验创新流程几个方面深入说明并探讨巧用气球创新设计二氧化碳的系到实验思考，包含制作二氧化碳球、紫色石蕊试剂和二氧化碳之间的反应、二氧化碳灭火创新、二氧化碳和氢氧化钠之间的反应，最后阐述实验总结与反思，进而完善初中化学实验教学体系与教学结构，旨意在为相关研究提供参考资料。
【关键词】气球；二氧化碳；实验性质；实验创新
对于初中阶段的化学实验，气球广泛的被运用，产生的作用能够缓解压强差，构建相对完整的封闭体系，收集没有参与化学反应的气体或者已经生成的气体，促进实验过程顺利进行，有助于取得良好的教学成效。如何通过气球对二氧化碳性质系列实验进行创新设计，烘托愉快的教学气氛是教师要重点思考的问题，具体如下。
一、运用气球创新设计二氧化碳实验现状
（一）二氧化碳实验设计存在的问题。对于二氧化碳的性质实验，作为化学元素化合物相关知识的重点内容，即便实验要求不要高，在一定程度上可通过学生自主完成，可是因为一些影响因素，教师仅仅可以开展演示实验【1】。首先是在课堂上及时对二氧化碳制取过程中，需求大体积的启普发生器，可是价格比较昂贵，不能做到每一个学习小组拥有一台实验机器，影响学生做中学的效果；其次教师运用相对简易的装置进行实验，不能时刻控制反应的发生以及停止，然而，此种实验对于学生实验技能标准要求相对严格，学生能够完成的几率是比较小的，这些因素都影响学生学习热情的激发和学习效果的提升。
（二）二氧化碳实验设计的思路。通过硫酸与碳酸钠之间的反应，在短时间之内生成大量的二氧化碳气体，通过气体收集作用在二氧化碳性质的探究活动过程。由于气球具备弹性，提供实验完成的有利条件，学生能够轻松地进行小组实验操作，收集显著的实验现象，明确二氧化碳具体性质，有助于增强实验生动性和形象性，树立学生节约药品的良好意识。
二、巧用气球创新设计二氧化碳的系到实验思考
（一）实验用品。其一，实验仪器。在二氧化碳性质实验的创新过程中，需求的实验仪器包括针筒、小试管、试管架、烧杯、火柴、100毫升锥形瓶、集气瓶、烧杯、酒精灯、单孔橡皮塞、蜡烛与药匙等。其二，实验药品。在实验过程中要运用稀硫酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠固体和紫色石蕊试剂等药品。
（二）系列实验创新流程。其一，制作二氧化碳球。首先是实验思路：准备好实验所需的锥形瓶，放置一定量碳酸钠溶液，把稀硫酸装载注射器内；在锥形瓶中注入稀硫酸，在气球逐步扩大过程中，通过止水夹进行乳胶管夹紧【2】。其次是实验创新优势。首先是操作相对便捷，反应比较迅速，不需要教师在上课之前准备二氧化碳气体；借助气球的大小能够观察气体的量，具备一定的密封性，不容易泄露气体；保证收集的气体比较纯，实验现象相对明显。用稀盐酸替换稀硫酸，控制盐酸对实验结果造成的影响。制作二氧化碳球如图一：
图一 二氧化碳球
其二，紫色石蕊试剂和二氧化碳之间的反应。
首先是实验现象：对大试管进行橡皮塞配备，把长导管和二氧化碳球衔接起来，将长导管伸入在石蕊试液器皿中。对止水夹进行打开处理，放入二氧化碳气体，出现试液变红的情况；上提长导管，加热试管，试管逐步变回紫色，对止水夹进行关闭处理。其次是创新的优势：运用气球试管构建密封化的结构体系，进一步开展循环实验；气球能够对气体起到储存的作用，不思考溶于水的少量二氧化碳，气球内气体的体积整体保持不变，还能够继续进行性质实验操作，比如和澄清石灰水混合或者熄灭蜡烛。
其三，二氧化碳灭火创新。首先是实验现象：把导管和二氧化碳球衔接起来，保持导管口和烧杯壁上端相贴合；对止水夹进行打开处理，使得气体在气球内部溢出，出现蜡烛从下向上顺次熄灭的结果。其次是创新优点：将二氧化碳灭火实验和倾倒二氧化碳实验进行对比，通过玻璃导管对气体导出，气体不容易散开，实验操作时间比较短，能够获得较高的成功率；气球熄灭现象比较明显【3】；如果直接对止水夹进行打开操作，因为压强因素会快速逸出气体，直观促使学生了解灭火器的原理，增强实验趣味性，具体的灭火如图二。
图二 灭火示意图
其四，二氧化碳和氢氧化钠之间的反应。首先是实验现象：把带有二氧化碳的集气瓶内放入一定量的氢氧化钠溶液，将气球当作玻璃片震荡，气球缓慢滑入集气瓶中，一定时间之后运用气球能够提起瓶子；其次是创新优点：创新之后的实验设计操作相对简便，能够进行多次实验操作。和内置气球以及外置气球进行对比，实验更加有趣，现象相对显著；因为气球存在一定的缓冲作用，可以保证实验过程安全可靠。可是气球不要过大，不然在吸入期间会生成爆炸现象。
三、实验总结与反思
在二氧化碳性质实验的创新设计上，通过气球收集以及保存气体，取得的现象比较明显，不只是具备气密性好的优势，便捷操作，还能够时刻观察气体的逸出现象，不要由于溢出气体造成实验失败。若作用在小实验中，操作更加具备便捷性。因此在初中化学实验中，气球的运用可以进一步拓展和延伸，教师要寻找和生活相关的趣味性实验，缩短化学和学生生活之间的距离，树立学生化学意识，对身边物质进行综合思考和掌握【4】，调动学生学习热情和内在动力，启迪学生创新力和想象力，不断增强学生实验素养和综合实践能力。
结束语
综上所述，初中化学实验中，二氧化碳性质实验室基础性的内容，教师不仅要提高学生学习兴趣，还要关注学生思维能力的培养。意识到气球运用的优势和价值，通过有效的手段发挥气球效用，丰富二氧化碳性质，实验内容和流程，优化性质实验思路，更为显著的提高教学质量。
【参考文献】
[1]李振雯, 秦浩正. 氯气与水反应实验的设计及相关教学探讨[J]. 化学教学, 2018, 000(004):69-72.
[2]冯晓波, 齐俊林. 硫化氢与二氧化硫反应实验的创新设计[J]. 化工设计通讯, 2018, 44(10):126+129.
[3]梁苗, 方双喜, 刘毅,等. 基于压差的二氧化碳垂直采样分析技术[J]. 中国环境科学, 2019(10).
[4]吴俊军. 初中化学课堂趣味化学实验的应用及设计分析[J]. 读与写(教育教学刊), 2018(2).