浓硫酸脱水性实验的研究与改进

刘子越

一、教材内容分析

浓硫酸的脱水性实验出现在人教版《高中化学（必修一）》及《高中化学（必修二）》两部分。浓硫酸是常见的物质，浓硫酸的脱水和吸水性都很重要——有机反应中会应用到浓硫酸的脱水性、在干燥酸性气体中常常用到浓硫酸的吸水性，而且两种性质容易混淆。蔗糖碳化这个实验现象明显，可以让学生直观感受到浓硫酸脱水性与吸水性的区别。原实验操作及现象：将20克蔗糖加入200mL烧杯中，再加入几滴蒸馏水，搅拌均匀，然后加入20mL溶质质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。可观察到，蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的碳，并放出有刺激性气味的气体。原实验的做法药品用量多，反应产生的有毒气体SO随意排放在空气中，不符合绿色化学的要求，也无法检验蔗糖炭化后的产物，故需要对此实验进行改进。本节课的目的就是让学生综合所学知识（化学、物理及数学等学科知识）和通用技术，对原实验进行改进，解决以上问题。也就是在启发学生确立问题意识，培养学生“发现问题、研究问题、解决问题”的创新能力的同时，设计出环保性实验装置，使实验绿色化。

二、教学目标与教学重难点

掌握浓硫酸脱水性实验的基本操作，能根据理论设计实验检验反应产物。通过提出问题、搜集资料、实验探究、解决问题这样的历程，达到培养协作精神、训练逻辑思维的目的。敢于质疑教材，明白“尽信书则不如无书”的道理，体会实验改进的乐趣。实验仪器的改进，化学实验与通用技术的结合是重点。实验改进方案的提出是难点。

三、教学策略选择与设计

本着课堂上以教师为主导、学生为主体的教学原则，这节课的教学主要采用教师追问设疑、指导点拨，学生合作探究，师生共同学习等策略。为了达到最佳效果，在策略实施过程中关键是问题的设计，还要适时启发激活学生思维。

四、教学环境及资源准备

在教学过程中，为支持教师的教，笔者采用多媒体课件的形式呈现一些必要内容，增强直观性与趣味性；为支持学生的学，则选择了化学实验室的学习环境，增强自主性与实效性。（实验药品及器材：蔗糖、浓硫酸、氢氧化钠浓溶液、澄清石灰水、品红试纸；大试管、气球、水槽、滤纸、饮料瓶、剪刀、手工刀、带导管的双孔橡皮塞。）

五、教学过程

（一）新课导入：孟子曰：“尽信《书》，则不如无《书》。吾于《武成》，取二三策而已矣。仁人无敌于天下，以至仁伐至不仁，而何其血之流杵也？”这句话的意思是说如果完全相信《尚书》那么还不如没有《尚书》这本书。新时期的我们，是不是也毫不质疑的相信教材上设计的实验就是最好的方案呢？（将一改实验课的常态，即要求学生一定严格按照课本步骤进行实验。与学生的习惯产生冲突，引起学生的兴趣。）

1.演示实验：我们就以浓硫酸的脱水性实验为例。大家请看，这是教材上的实验装置。我们先严格按照教材进行实验。请你记录实验现象，并找出实验存在的问题。

2.学生活动：学生静坐观察老师演示实验，并记录实验现象。

（二）提出问题：（1）消耗大量试剂。（2）产生的刺激性气味气体对环境污染严重。（3）前排同学呼吸到少量反应产生气体，咳嗽，感到不适。（4）不能收集到气体，无法检验产物。（通过演示实验，让学生自己发现实验的不足，肯定之前的想法。）

（三）分析问题：反应的原理是什么？理论上讲，产物有哪些？请大家根据实验原理，针对前面提出的问题，小组讨论，提出可能的解决方案。（巡视并给予指导。）

结（四）提出解决方案：小组讨论提出方案，组1认为可以把小烧杯换成试管以减少用量。组2提出在小烧杯上罩一个去底的大可乐瓶，可乐瓶口套上气球，收集反应产生的气体。组3把组2的气球换成带导管的橡胶塞，将产生的气体依次通过品红、澄清石灰水。组4赞成组3的做法，补充还需要尾气吸收，可以用氢氧化钠溶液。（通过本组的讨论及各小组的分享，学生的思维越来越活跃，也越来越严谨。）各小组整理思路，画出实验装置图。（见图1）（通过绘制实验装置图，理清思路）

（五）联系实际操作质疑：实验后发现，品红溶液和澄清石灰水的用量应减少，产生的气体没有那么多足够经过两次洗气操作。（通过思考交流，发现实际操作的问题，思维变得严谨。）

（六）启发：通过交流讨论及参考现有的实验改进装置，细化自己的设计。

（七）实施方案，实验验证：小组协作，开始制作、连接实验仪器。

六、教学评价与反思

课堂教学任务基本结束时，指导学生进行教学评价。明确评价的具体内容，以学生自评为主，学生互评、老师评价为辅。肯定优点的同时，尤其是对实验失败的学生要指出问题所在及改进建议。本节课是将化学实验课和通用技术实践课结合在一起，运用化学知识和通用技术的支持，将教材上不太理想的实验进行改进。课堂气氛活跃，一开始学生的思维并没有打开，随着问题的提出、进一步思考，学生的思维越来越活跃。尤其在实际操作过程中能逐渐发现问题，并逐一解决问题。