探究实验设计二十四：
碱的化学性质
1．化学反应原理：
⑴ 指示剂本身就是一种有机弱酸或弱碱，它们能与碱溶液作用，显示不同的颜色。如能使紫色石蕊试液变蓝色，无色酚酞试液变红色。
⑵ 碱溶液可以和酸性氧化物的反应，生成盐和水。
Ca(OH)2＋CO2 == CaCO3↓＋H2O
2NaOH＋CO2 == Na2CO3＋H2O
2．实验仪器：白色滴定板、试管、滴管等。
实验药品：石蕊试液、酚酞试液、澄清石灰水、二氧化碳气体等。
3．探究方案：
⑴ 在白色点滴板上分别滴加适量的氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液，再分别滴加一滴石蕊试液和一滴酚酞试液。观察到石蕊试液都变蓝色，酚酞试液都变红色。如图24-1。
图24-1
⑵ 取一支试管，在其中加入少量澄清石灰水，通入二氧化碳气体，观察到石灰水变浑浊，证明有不溶于水的碳酸钙生成。
4．探究评价：
教材中除了安排指示剂与碱溶液的反应实验外，碱溶液与非金属氧化物的反应是通过回忆整理，而后归纳出碱的共性。准确地说，这不能算作探究实验。为增加说服力，也有利于提高学生的学习兴趣，降低归纳的难度，教师可根据实际情况增加一些实验内容。例如CO2与NaOH、Ca(OH)2的反应，SO2与Ca(OH)2的反应等。
5．资源开发：
请参照实验三十一酸的性质中的资源开发和创新思维，用医药包装板代替白色点滴板，用实物投影仪演示该实验，还可以用自制的酸碱指示剂代替石蕊试液和酚酞试液。
6. 创新思维：
⑴ 用铜和浓硫酸在加热条件下反应，制取SO2。
Cu＋2H2SO4 == CuSO4＋SO2↑＋2H2O
将SO2气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明SO2气体也能与氢氧化钙溶液反应生成不溶物。
Ca(OH)2＋SO2 == CaSO3↓＋H2O
像CO2与Ca(OH)2的反应一样，通入的SO2时间不可过长。否则SO2可以与生成的CaSO3继续反应，生成能溶于水的Ca(HSO3)2，沉淀又消失了。
可见能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是二氧化碳。准确的说，使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，才是二氧化碳。
⑵ 如图24-2所示，在双孔胶塞上插入一根带止水夹的导管，用滴管吸入一管的氢氧化钠溶液，插入胶塞内。备用。
图24-2
用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体，立即塞上带导管和胶头滴管的双孔塞。导管插入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中。固定在铁架台上。用手挤压胶头滴管的胶头，将氢氧化钠溶液挤入烧瓶内，打开止水夹。可见到氢氧化钠溶液顺导管逆流入烧瓶内，形成“喷泉”。
此实验说明氢氧化钠与二氧化碳能迅速反应，消耗了烧瓶中的气体，致烧瓶内压强变小，烧杯内溶液被压入烧瓶中，形成“喷泉”。
⑶ 收集两瓶二氧化碳气体，备用。
把注射器的活塞向外拉出一个较大距离，按图24-3所示安装好装置。
图24-3
向集气瓶中加入少量固体氢氧化钠，不断摇动集气瓶，使NaOH与CO2反应，由于反应，集气瓶中气体总量减少，注射器的活塞向内拉进很大一段距离。
向集气瓶中加入适量的氢氧化钙粉末，不断摇动集气瓶，反应后，注射器活塞也向内拉进很大一段距离。
以上实验均可以证明碱与二氧化碳可以反应。
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