用“泡腾片”做化学实验*

张凤，陈凯，王路路，费飞

（南京晓庄学院生物化工与环境工程学院江苏 南京 211171）

摘要：以生活素材泡腾片为素材，介绍了5个趣味化学实验或探究实验，并联系新课程教学提出了相应建议。

关键词：泡腾片，碳酸氢钠，柠檬酸，趣味化学实验

泡腾片是指含有泡腾崩解剂可以遇水会产生大量二氧化碳而迅速溶解呈泡腾状的片剂。泡腾片药物起效迅速，生物利用度高，携带方便且成本低，故近年发展较快。泡腾崩解剂包括的酸源和碱源是泡腾片神奇化学变化的主要源泉，酸源有柠檬酸、酒石酸、富马酸、己二酸、苹果酸等可食用有机酸，碱源有碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钙等，其中以碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾最为常用。利用泡腾片设计的化学实验，生活气息浓厚，现象明显，不仅可以用作课堂演示，还可以作为科学探究的素材。

实验1、泡腾片和水的“泡泡缘分”——最简单但有趣的生活小实验

【操作与现象】

泡腾片和水相遇立时反应，药片在水中上下翻滚逐渐变小直至消失，产生大量气泡伴随着“咝咝”声。生活中随处可见的举措，方便简单，但现象明显、趣味盎然。

【教学建议】

适合作为九年级化学介绍化学启蒙课中作为演示实验，表现产生气体是化学反应的典型特征之一。

实验2、趣味“火山喷发”

【操作与现象】

用30g面粉加水和成面团（和面时加少量的盐和食用油可以使面团表面光滑且不易失水干裂），用一个深色的盘子做底座，将一小瓶（容积100-200mL的小口瓶，如儿童喝的酸奶瓶)放在盘子中央，将面团围着小瓶做成火山的形状，往瓶里加大约2片砸碎的泡腾片和一些红色的水粉颜料待用。用褐色的水粉颜料给火山上色，用剩的面团可做成草地等，并涂上颜料。往火山口倾倒入热水，发现有红色的泡沫不断的涌出“火山口”，好像火山喷发一样。

【教学建议】

作为取材于生活素材、无污染的趣味化学实验，适合九年级化学课堂上用于二氧化碳的制取、典型的盐的教学。

实验3、研究化学反应速率的“泡泡浴” ^[1]

【操作与现象】

首先可以探究反应物接触面积对反应速率的影响。准备三片同一品牌的泡腾片，第一片标记为A，不作任何处理；第二片标记为B，将整片碎成8块；第三片标记为C，将整片研成粉末。在三只相同规格烧杯中倒入80mL水，分别放入三份泡腾片（等前一次反应完再进行下一个实验），反应过程中认真观察现象，用秒表记录泡腾片固体消失时间。

还可以探究体系温度对化学反应速率的影响。准备三片同一品牌的泡腾片，分别标记为A、B、C。另准备三只200mL烧杯，分别倒入100mL热水、室温水与冰水，分别将泡腾片投入，直至泡腾片完全消失。记录泡腾片消失所需要的时间。（说明：不同品牌泡腾片消失时间不同，但明显在热水中反应更快）

【教学建议】

泡腾片对于探究化学反应速率的实验中体现了独特的功用，适合作为“化学反应速率”教学的实验情境。

实验4、“泡腾片”的变色配对

【操作与现象】

观察“阿斯匹林”泡腾片包装盒上的成分，除了阿斯匹林，成分中有碳酸氢钠和柠檬酸。如何让学生正确认识碳酸氢钠和柠檬酸反应的定量关系呢：

H ₃C₆H₅O₇+ 3NaHCO₃→ 3Na⁺+ 3H₂O + 3CO₂↑ + C₆H₅O₇^3–

我们在研钵中将紫甘蓝叶片捣烂，加热水浸泡数分钟即可得到紫甘蓝汁作为指示剂。取两个小烧杯，分别标记为A、B。在其中各倒入1/4杯的紫甘蓝汁。另取一个单独的小烧杯中加入1/4杯水．将一片泡腾片置于水中，直到其完全溶解没有气泡释放。用吸管取5滴泡腾片溶液至于Ａ杯中，振荡烧杯，可见紫甘蓝汁变红。可让一个学生向B杯中加入适量的柠檬汁和小苏打，直到其颜色和A杯中溶液的颜色一样。下面是具体方法：

在B杯指示剂中加入一滴柠檬汁．振荡。如果此时与A杯中溶液颜色不同，则用牙签粘少量小苏打于Ｂ杯中，再次搅拌。实验过程中记录你所加柠檬汁与小苏打的确切质量，并仔细观察两个杯中的颜色相似度。当已经确定正确的柠檬酸与小苏打的正确比例，则洗净A、B杯，让另外一位同学在其中各倒入1/4杯指示剂，象之前一样向Ａ杯中加入5滴泡腾片溶液，立刻振荡，用第一位同学认为的正确比例在B杯中加入柠檬汁和小苏打，并加以振荡，检验颜色是否与前面相同^[2]。

【教学建议】

该实验可用于酸碱中和的定性和定量检测，也可以用于小学科学实验的定量配比实验。

实验5、“泡腾片”里NaHCO₃的含量

NaHCO₃是泡腾片里的主要产生气体的组分，其含量对泡腾片起泡效果至关重要。

【操作与现象】

提前准备好以下实验用品：泡腾片（8片左右）、150ml白醋（含4.5%醋酸）、烧杯（250ml）或塑料杯、电子天平（±0.01g）、两只量筒（10ml，50ml）。然后按照以下步骤：

1、  在烧杯中加入35 ml蒸馏水；

2、  称量出烧杯和水的总质量，并记录为m₁；

3、  称量一片泡腾片的质量，并记录为m₂；

4、  将此片泡腾片缓慢放入杯中，轻轻振荡烧杯直至泡腾片全部溶解；

5、  待杯中气泡散尽后，称量此时烧杯与溶液总质量，并记录为m₃；

6、  清洗烧杯；

7、  利用以上实验数据，可计算出此片泡腾片中NaHCO₃的质量及其分数；

8、  将步骤1中的35 ml蒸馏水替换成：5 mL 白醋 + 30 mL 水, 10 mL白醋+ 25 mL水, 15 mL白醋+ 20 mL水, 20 mL白醋+ 15 mL水, 25 mL白醋+ 10 mL水, 30 mL白醋+ 5 mL水, 35 mL白醋，重复上述操作；

9、  绘制一张泡腾片中NaHCO₃质量分数与反应中所用白醋体积关系的图表（可用Excel软件制作）。

实验过程中的数据可以填入下表：

表1

【教学建议】

该实验适用于九年级化学《二氧化碳的制取》复习课时探究，也可以在学完高中化学“钠的化合物”时使用。实验教学过程可围绕以下问题进行提问或探究：（1）试着写出在泡腾片放入杯中以后，出现了很多小气泡的化学方程式；（2）在这个反应中，你是如何得出反应所产生的CO₂质量的？（3）反应中NaHCO₃的质量是如何计算得出？（4）有何方法将反应后可能残留的NaHCO₃彻底清除呢？（5）本实验中如何控制反应物的量，其目的是想探究什么？（6）结合实验所得数据和图表分别分析反应中NaHCO₃的溶解程度以及实验过程中水分的蒸发对实验结果所产生的影响^[3]。本实验所得结果还可以用于命题素材。该实验还可以应用手持技术中的CO₂传感器和压强传感器进行检测探究，以拓展定量实验的应用性和研究性。

参考文献：

[1] Mary E. Harris，Barbara Walker．Bath Bubblers[J]．Journal of Chemical Education，2003，80（12）：1416

[2] http://alkaseltzer.com/as/student_experiment.html

[3] A. M. Sarquis，L. M. Woodward．Alka Seltzer Poppers: An Interactive Exploration [J]．Journal of Chemical Education，1999，76（3）：385-386