蔗糖和濃硫酸反應(yīng)及其產(chǎn)物檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的微型化和創(chuàng)新改進(jìn)

費(fèi)紅剛

廣東肇慶中學(xué)，廣東肇慶 526000

一.問題的提出

硫及其化合物的性質(zhì)在非金屬元素化合物中占有重要地位，在學(xué)習(xí)硫酸的氧化性時(shí)課本設(shè)計(jì)了蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，具體方法是“在200ml 燒杯中放入20g 蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻。然后再加入15ml 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，迅速攪拌，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”。但此實(shí)驗(yàn)不適合在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)和教師教學(xué)演示，原因如下：第一，藥品用量大，此實(shí)驗(yàn)在燒杯中進(jìn)行需要20g 蔗糖和15ml 的濃硫酸；第二，在安全性、環(huán)保性上有問題，不利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)。弊端主要有危險(xiǎn)藥品用量大、產(chǎn)生較多S02等氣體污染了環(huán)境；第三，未對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行檢驗(yàn)，在這里沒有對(duì)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。目前，教師對(duì)此實(shí)驗(yàn)往往采取敬而遠(yuǎn)之的態(tài)度，采用紙上談兵的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，在課堂上講實(shí)驗(yàn)、說現(xiàn)象，學(xué)生在下面聽實(shí)驗(yàn)、記結(jié)論。這些違背化學(xué)學(xué)科教學(xué)基本原則的做法，極大地影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

二.對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新的思考

為了更好的培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)：實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。從蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)的不足出發(fā)，可以從以下方面來對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新：

1.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究，創(chuàng)新制作微型實(shí)驗(yàn)裝置。

2.將蔗糖與濃硫酸反應(yīng)微型化、密封化。

3.將藥品用量少到原來的十分之一，對(duì)SO2氣體進(jìn)行處理，無污染。

4.對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了檢驗(yàn)，做到實(shí)驗(yàn)效果最大化。

三.改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：①引導(dǎo)學(xué)生分組設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)裝置（用時(shí)一到兩周，或者提前一個(gè)星期布置給學(xué)生課外作業(yè)）；②用少量藥品完成實(shí)驗(yàn)，盡可以把藥品的用量減少到原來的十分之一（蔗糖為2g,濃硫酸為1.5ml）；③安全性要考慮進(jìn)去，最好是密閉容器中進(jìn)行，并對(duì)有毒害氣體進(jìn)行尾氣處理；④要能夠?qū)Ξa(chǎn)物一一檢驗(yàn)和對(duì)性質(zhì)進(jìn)行研究，能進(jìn)行課堂無污染演示。這樣的設(shè)計(jì)思路可以把實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì)成課外實(shí)驗(yàn)研究或者綜合實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生可以自己來設(shè)計(jì)、制作實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)。

四.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)得到拓展，：

1.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)

2.加深學(xué)生對(duì)濃硫酸的脫水性和碳與濃硫酸反應(yīng)的理解，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，明白“黑面包”實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。

3.理解對(duì)H2O、SO2與CO2的檢驗(yàn)和先后順序。

4.通過微型實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)綠色化學(xué)的實(shí)驗(yàn)意識(shí)，養(yǎng)成愛護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的習(xí)慣。

五.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

改進(jìn)后的教學(xué)內(nèi)容得到完善：

1.通過引導(dǎo)學(xué)生分組微型設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

2.學(xué)生完成蔗糖與濃硫酸的反應(yīng)，并進(jìn)行演示。

3.該實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

4.對(duì)產(chǎn)物H2O、SO2 與CO2 進(jìn)行檢驗(yàn)，并強(qiáng)調(diào)次序和性質(zhì)。

5.實(shí)驗(yàn)安全和保護(hù)環(huán)境

六.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果與評(píng)價(jià)

1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力得到增強(qiáng)，有創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)濃硫酸的脫水性有更深刻的理解。

2.明白了碳與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物，理解并掌握了對(duì)H2O、SO2與CO2 的檢驗(yàn)和先后順序。

3.學(xué)生對(duì)微型實(shí)驗(yàn)用來愛護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源有了更深刻的認(rèn)識(shí)。

4.改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)有利于對(duì)高中學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)