在實驗設(shè)計中探究硫酸的性質(zhì)

摘 要：新課程的實施，對傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式提出了挑戰(zhàn)，也為新的課堂教學(xué)方式的建立提供了很好的平臺，本文主要介紹了在新課程實施下，以探究硫酸性質(zhì)為載體的實驗課，充分發(fā)揮學(xué)生的探究意識，發(fā)揮其學(xué)習(xí)主動性。

關(guān)鍵詞：探究濃稀硫酸性質(zhì)；探究濃硫酸的酸性、吸水性、強(qiáng)氧化性、脫水性。

上課地點：化學(xué)實驗室。

儀器和藥品：

每位同學(xué)在實驗桌上準(zhǔn)備濃硫酸和稀硫酸，并提供如下藥品和儀器：

CuSO4.5H2O晶體、水、紙片、CuO粉末、 濃鹽酸、Na2CO3溶液 、Fe 、石蕊試液、 點滴板、玻璃棒、膠頭滴管、酒精燈、試管等。

請同學(xué)們根據(jù)提供的藥品和儀器自行設(shè)計實驗方案，研究稀硫酸和濃硫酸的性質(zhì)。

學(xué)生進(jìn)行分組實驗，教師來回指導(dǎo)。

實驗結(jié)束后，學(xué)生以組為單位匯報實驗結(jié)果，老師將實驗方法及結(jié)論用投影展示出來。

匯報分析過程

1、分析對比②③⑧現(xiàn)象，探究硫酸的電離問題

引導(dǎo)學(xué)生提出思考：

（1）為什么CuO粉末與濃硫酸沒有明顯反應(yīng)現(xiàn)象？在而CuO與稀硫酸反應(yīng)出現(xiàn)藍(lán)色？

（2）為什么Na2CO3溶液與濃硫酸的反應(yīng)比稀硫酸反應(yīng)快？

引導(dǎo)分析：引導(dǎo)學(xué)生從“水”的多少思考：得出“由于水的量不一樣，濃硫酸主要以硫酸分子形式存在；稀硫酸由于水多全部電離為H+和SO42-?！?/p>

CuO與濃硫酸反應(yīng)實質(zhì)為CuO與H+ 的反應(yīng)，所以濃硫酸的反應(yīng)不明顯。

Na2CO3溶液與濃硫酸的反應(yīng)快，是因為濃硫酸加入Na2CO3溶液中，被稀釋電離出來產(chǎn)生H+，其H+濃度大于稀硫酸中H+濃度。

通過分析得出CuO Na2CO3 、Fe 與硫酸反應(yīng)的實質(zhì)為H2SO4提供的H+參加反應(yīng)，所以稀硫酸具有酸的通性，請同學(xué)們寫出稀硫酸的電離方程式。

2、進(jìn)一步分析④⑤⑥實驗中濃硫酸體現(xiàn)了哪些性質(zhì)。

學(xué)生在進(jìn)行④實驗中，在點滴板上加少量的藍(lán)色硫酸銅晶體（CuSO4.5H2O）后，再滴入幾滴濃硫酸，會發(fā)現(xiàn)硫酸銅晶體的藍(lán)色逐漸變?yōu)榘咨４藭r，有的同學(xué)認(rèn)為是吸水性，有的同學(xué)認(rèn)為是脫水性，經(jīng)過熱烈的討論，得出正確的解釋：藍(lán)色的硫酸銅晶體（CuSO4.5H2O）與濃H2SO4 接觸時，由于濃H2SO4有吸水性，會將硫酸銅晶體中的結(jié)晶水吸收，使藍(lán)色的CuSO4.5H2O變成白色的CuSO4 。

進(jìn)一步拓展：

常溫下，用Cu片，F(xiàn)e片可以鑒別濃硫酸和稀硫酸嗎？

剛才做過實驗的同學(xué)回答Fe可以，Cu不能，因為Cu放入濃硫酸無現(xiàn)象。

教師啟發(fā)：加熱時情況如何？

引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，探索Cu與濃硫酸反應(yīng)時的產(chǎn)物，并強(qiáng)調(diào)尾氣處理，綜合大家意見，組合下列裝置，請同學(xué)們進(jìn)行Cu與濃硫酸反應(yīng)的實驗。

學(xué)生匯報實驗現(xiàn)象，分析產(chǎn)物，書寫化學(xué)方程式，并分析氧化還原情況。

教師點拔：通過對濃、稀硫酸性質(zhì)的對比實驗，充分體現(xiàn)了量變可以引起質(zhì)變的哲學(xué)思想。

提出思考問題：鑒別濃、稀硫酸可以采取哪些方法？

在眾多的設(shè)想中，分別評價各種方案的優(yōu)缺點，歸納最方便的方法：取等體積的濃硫酸與稀硫酸掂分量的方法。

接下來進(jìn)一步探究非金屬與濃硫酸的反應(yīng)。

教師演示：

碳與濃硫酸的反應(yīng)

觀察現(xiàn)象：

A為無水硫酸銅變藍(lán)，B中品紅溶液褪色，C中澄清石灰水變渾濁，D中氫氧化鈉溶液吸收尾氣。

根椐實驗現(xiàn)象，請同學(xué)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

引入創(chuàng)造性問題：

如何用濃硫酸與蔗糖，設(shè)計一個能同時證明濃H2SO4三大特性的實驗方案？

學(xué)生小組討論后，綜合學(xué)生情況，教師進(jìn)行演示實驗。

演示實驗：

在200ml的煉杯中入20g蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻，再加入溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98℅的濃H2SO4，迅速攪拌。

在學(xué)生為看到的現(xiàn)象激動不已時，引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析和總結(jié)：

（1）蔗糖逐漸變黑，體現(xiàn)了濃H2SO4的脫水性。

（2）燒杯壁發(fā)熱，濃H2SO4被子稀釋的同時放出大量的熱，這說明濃H2SO4具有吸水性。

（3）體積急劇膨脹，濃H2SO4吸水放出的熱量便蔗糖脫水生成的碳與濃H2SO4發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生所體。

（4）產(chǎn)生了有刺激性氣味的氣體，碳與濃H2SO4反應(yīng)生成了SO2 、體現(xiàn)了H2SO4的強(qiáng)氧化性 。

通過小組一起討論實驗方案，進(jìn)行實驗操作，有利于培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)意識。通過對濃稀硫酸的性質(zhì)對比實驗，有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與對比研究的科學(xué)方法。通過尾氣二氧化硫的處理，滲透環(huán)保教育，從而使學(xué)生在情感、態(tài)度、價值觀方面有所感悟。本節(jié)課力求知識學(xué)習(xí)、思想教育、科學(xué)精神培養(yǎng)、能力提高于一體。對比濃硫酸的性質(zhì)，并突出了氧化還原的特點，引導(dǎo)學(xué)生從內(nèi)因與外因、量變到質(zhì)變的觀點認(rèn)識問題的實質(zhì)。

這堂課由于是新課程實施下教學(xué)，對基礎(chǔ)好，動手能力強(qiáng)的同學(xué)可以在探究中獲得預(yù)期效果，但是對于基礎(chǔ)薄弱、動手能力差的同學(xué)，時間顯得有些緊張。部分同學(xué)的合作意識薄弱，只等待其它同學(xué)的實驗結(jié)果，如何讓更多的同學(xué)參與學(xué)習(xí)、樂于交流，還需要我們教師在今后的教學(xué)中不斷思索。

作者簡介

麻靜美，1987年6月，女，漢，浙江省蘭溪人，本科，中學(xué)教師，研究方向：教育教學(xué)

（作者單位：蘭溪市育才中學(xué)）