實驗中產生質疑　質疑中構建知識——“濃硫酸的性質”探究式教學的實施

趙園園

（江蘇省邗江中學　江蘇揚州　225009）

實驗中產生質疑質疑中構建知識——“濃硫酸的性質”探究式教學的實施

趙園園

（江蘇省邗江中學江蘇揚州225009）

采用實驗對比探究教學的方法，讓學生通過對問題情境的體驗，將有共性的物質放在一起進行對比，以對比實驗引導，在對比和實驗中探究新知。在多方面的思維碰撞中解決認知沖突，培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新思維能力及積極探索的科學精神。

對比實驗；探究教學；濃硫酸；氧化性

實驗探究教學是學習元素化合物知識非常有效的教學方法，但是簡單地圍繞性質展開的教學又使探究的有效性、連續(xù)性受到影響。所以在實驗探究前要進行精準的問題設計，創(chuàng)設問題情境，展開探究教學。實驗對比探究教學是將有共性的物質放在一起進行對比，以對比實驗引導，在對比和實驗中探究新知的教學方法，這樣通過“對比”這條主線貫穿整個課堂，從而增強了課堂教學的整體性、針對性、趣味性和實效性。

一、知識情境預設：激疑

趣味實驗：濃H2SO4、稀H2SO4點酒精燈：用滴管分別向兩支酒精燈（預先在燈芯周圍放置少量蔗糖和氯酸鉀混合物粉末）的燈芯上分別滴濃、稀H2SO4，其中一盞酒精燈被點燃。為什么？

［濃、稀硫酸的鑒別］

學生操作：分別用兩手同時拎起2瓶體積相同的溶液，重的是濃硫酸；輕搖試劑瓶，呈粘稠狀的是濃硫酸。

依據(jù)：高一學生己在初中學過有關濃硫酸的一些簡單知識。

過渡：物質濃度的差異會導致物質的性質發(fā)生改變。濃硫酸為什么能點燈呢？今天我們就來好好的研究研究。

二、對比實驗創(chuàng)設：激趣

1．吸水性、脫水性的對比

對比實驗一：點滴板兩凹穴中加入少量膽礬，再分別滴加稀硫酸、濃硫酸至沒過晶體，靜置，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

對比實驗二：一張濾紙放在表面皿上，兩片稍濕潤的紫色石蕊試紙放在濾紙上，試紙上分別滴加濃硫酸2滴、稀硫酸3滴，觀察記錄實驗象。

實驗一現(xiàn)象：滴加濃硫酸的藍色固體顏色變淺；滴加稀硫酸藍色固體少量溶解，溶液呈藍色。

質疑：膽礬的化學式？變白的原因？體現(xiàn)了濃硫酸的什么性質？

膽礬中有水存在，濃硫酸可以直接吸取過來，體現(xiàn)的是吸水性。因為濃硫酸具有吸水性，可以用作干燥劑。

實驗二現(xiàn)象：稀硫酸：試紙變紅，濾紙沒有變化；濃硫酸：試紙變紅，部分變黑，濾紙變黑；出現(xiàn)洞口。

質疑：試紙變紅體現(xiàn)了濃、稀硫酸的酸性。濾紙為什么變黑？

知識構建：結合濾紙的化學組成［（C6H10O5）n］，生成的黑色物質是碳，依據(jù)原子守恒，還有水。濃硫酸按水的組成比，奪取有機物中的氫、氧元素形成水分子。這樣的性質稱為脫水性。同學們要注意兩者的區(qū)別：有水可吸為吸水性；無中生有表現(xiàn)為脫水性。

2．氧化性的對比

（1）常規(guī)實驗“反?！被?/p>

學生操作：將滴有稀硫酸的濾紙部分加熱烘干，濾紙也變黑，體現(xiàn)了硫酸的難揮發(fā)性。

加熱后，變黑的宣紙中間出現(xiàn)了破洞，黑色的都碳去哪了？難道碳還與濃硫酸反應？如果反應，生成了什么物質？

學生實驗三：小燒杯中放入4g蔗糖，加入少量水，再加入6mL濃硫酸，攪拌，將大燒杯覆蓋在小燒杯上方，下端與溶有酚酞的氫氧化鈉溶液的液面接觸。觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

濃硫酸倒入小燒杯，蔗糖開始變黑，且顏色逐漸加深，蓋上大燒杯，小燒杯中黑色固體膨脹，大燒杯里充滿白霧，后逐漸消失，大燒杯壁出現(xiàn)大量液珠，下端溶有酚酞的氫氧化鈉溶液顏色變淺。

質疑：結合蔗糖的化學式，蔗糖變黑的原因？后來黑色固體為什么會疏松多孔？溶有酚酞的氫氧化鈉溶液顏色變淺的原因？氫氧化鈉溶液的作用？白霧是什么？

知識構建：蔗糖變黑是濃硫酸的脫水性；溶有酚酞的氫氧化鈉溶液顏色變淺是生成了酸性氣體；白霧是水蒸氣。結合對現(xiàn)象的分析，書寫方程式。結合氧化還原反應的基本特點，該實驗體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性和強氧化性。氫氧化鈉溶液液封作用，尾氣處理，減少污染。

（2）性質差異對比化

學生對比實驗四：①試管中加入少量稀硫酸，加入一銅片，觀察；加熱，觀察，記錄實驗現(xiàn)象。②具支試管中（支管口棒上氣球）加入少量濃硫酸，浸有品紅溶液的一小片濾紙放于瓶口，塞緊橡皮塞銅絲與濃硫酸接觸，觀察，加熱，觀察記錄實驗現(xiàn)象。

實驗現(xiàn)象：稀硫酸與銅片在常溫下、加熱條件下都不反應；濃硫酸與銅片常溫下不反應，加熱條件下反應，氣體使品紅褪色，溶液變藍。

知識構建：借助于實驗，我們了解到濃硫酸與稀硫酸一樣具有酸性、是難揮發(fā)性的酸。更具有一些特性：吸水性、脫水性和強氧化性。進一步從理論上加以分析。如圖所示：

點題：揭示為什么滴酸點燈呢？預先在燈芯周圍放置少量蔗糖和氯酸鉀混合物粉末濃硫酸與糖反應時放熱，放出的熱量能促進氯酸鉀的分解，釋放出氧氣。氧氣又進一步氧化糖，糖的氧化放出大量熱，大到足以使蔗糖燃燒產生火焰。

三、實施后的反思

本節(jié)課是以四個對比探究實驗為主線，學習、研究濃硫酸的性質。1、以實驗創(chuàng)新為載體，落實知能目標的達成。以濃、稀硫酸對比為參照，落實反應條件對化學反應的影響。以活動為載體，落實濃硫酸的特性。

反思整個過程，也存在著一些問題。一、濃硫酸的吸水性、脫水性的解讀不夠到位。學生認識上不夠清晰?？梢詫⒛懙\、纖維素的微觀結構呈現(xiàn)給學生，讓學生從微觀角度進一步認識脫水性和吸水性的差異。二、本節(jié)課的核心是濃硫酸的脫水性、強氧化性，突出其強氧化性的同時，也應該讓學生認識到，稀硫酸也具有氧化性，是由氫離子體現(xiàn)出來的，當然強度遠遠弱于濃硫酸，進一步突出濃硫酸的氧化性很強。黑面包實驗，為了減少污染，我采用了氫氧化鈉溶液吸收，激發(fā)學生的環(huán)保意識。但缺少了讓學生聞聞，讓學生直觀感受到氣體的生成及氣體成分的判定。

［1］王祖浩主編．普通高中課程標準實驗教科書：化學 1（必修）［M］．南京：江蘇教育出版社，2010：92

［2］葉雅美．對化學“引導——探究式”學習方式的思考（J）．化學教學，2008，（9）：37－39

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