苏教版小学科学“制取二氧化碳”实验的改进

李红静

利用日常生活中的矿泉水瓶、塑料盆、输液管、醋精等常见物品，对教材中的“小苏打和醋反应”的实验进行改进，增强教学效果，方便学生自主实验，使学生在家里也能完成本次实验。

小学科学是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课，以实验为基础的学科，让学生通过亲身经历实验，获得知识，对培养学生学习科学的兴趣，促进学生动手能力、观察能力、思维能力，实验教学显得尤为重要。因此，在科学教学中，加强并改进实验教学，无疑是培养学生探究能力、创新能力的最好途径。

“认识二氧化碳”是小学科学（苏教版）四年级上册“空气中有什么”一课的重要内容，其教学目标是学会制取二氧化碳，知道二氧化碳比空气重且能使澄清石灰水变浑浊。教材上安排的实验过程如下：在一集气瓶瓶子里放入一些小苏打，再倒进一些醋，瓶里出现的泡泡就是二氧化碳，再加上带有玻璃管的橡胶塞，并通过乳胶管把二氧化碳通人到另一集气瓶中，收集二氧化碳。在进行本节课的教学时，笔者遇到了一些困难，对它进行了一些改进。

一、教材中实验存在的问题

“小苏打和醋反应生成二氧化碳”是小学科学四年级下册“空气中有什么”的内容，在进行这个实验教学时，遇到了以下一些困难：

1.实验材料。实验室没有三角锉刀和乳胶管，无法截取一节玻璃管，适合集气瓶大小的橡膠塞数量不够，制取和收集二氧化碳都成了困难。

2.收集气体的方法。教材上采用向上排空气法收集产生的二氧化碳，二氧化碳和空气都是无色无味的气体，用向上排空气法收集二氧化碳，学生判断二氧化碳何时收集满，需要进行检验是否收集满。这对于四年级的孩子来说，增加了操作的难度。

3.实验效果。醋的浓度太低，利用集气瓶实验，产生和收集的二氧化碳的速度比较慢，产生的二氧化碳的量不够。一集气瓶的二氧化碳进行蜡烛熄灭的实验时，很难看到两支蜡烛都熄灭的效果。为了能顺利进行“二氧化碳比空气重”和“二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊”两个实验，需要多次放人小苏打和醋，多次收集二氧化碳气体，这在无形中就增加了学生实验操作的难度。

4.二氧化碳的保存。集气瓶保存二氧化碳的效果不是很好，相同量的二氧化碳，用课前收集好的，进行“二氧化碳比空气重”的实验效果没有现场制取的二氧化碳效果好。

二、改进措施

根据在教学过程中遇到的困难，对本实验做了如下改动，改进后的实验装置图如下：

图1改进后实验装置

1.实验原料。用醋精代替醋和小苏打进行反应，制取二氧化碳。醋精的浓度比醋高，相同体积的情况下，醋精可以产生更多的二氧化碳。

2.实验器材。用两个350mL的饮料瓶（可乐瓶或矿泉水瓶）分别代替集气瓶，作为反应器，以及收集气体。用输液管代替乳胶管，脸盆代替水槽进行实验。

3.收集气体方法。用排水集气法收集产生的二氧化碳。尽管二氧化碳能够溶解在水中，也能和水进行反应生成碳酸，但是，用这个收集方法有它的优点。学生通过气泡的冒出，很容易看见产生的二氧化碳，通过瓶子中水位的下降，很容易判断二氧化碳何时收集满。

三、实验改进后的效果

利用上述材料和方法反复进行多次实验，效果比较好，和教材上的实验相比，改进后的实验体现出如下优点。

1.课本上的这个实验是用集气瓶、乳胶管、玻璃管和橡胶塞等进行实验，实验器材不容易获得，并且玻璃仪器属于易碎品。改进后，实验器材是塑料制品不易碎，从另一个角度说，使用饮料瓶和输液管进行实验，都是废物的再利用。

2.改进后的实验中使用的器材都是生活中常见物品，很容易得到，学生不需要购买相关的实验仪器，在家利用厨房用品也可以制取二氧化碳，解除了实验器材和实验地点的束缚，同时，实验的成本比较低。

3.比起在橡胶塞上打孔和把乳胶管套在玻璃管上，用剪刀在瓶盖上钻个小孔就显得容易得多，用橡皮筋固定反应器可以防止反应器倒下，用排水集气法很容易判断二氧化碳是否收集满。

4.原实验不仅产生的二氧化碳的量少，一集气瓶的二氧化碳也很难进行“二氧化碳比空气重”实验，往往是高的蜡烛没有熄灭。将饮料瓶用作集气瓶，一次可以收集更多的二氧化碳，可以进行蜡烛熄灭的实验。也可以在课前制取一些二氧化碳，通过拧紧瓶盖可以将制好的二氧化碳长期保存，携带，避免利用大量的课堂时间制取二氧化碳。将饮料瓶作为反应器，实验结束后，可以通过挤压饮料瓶，使瓶中残留的二氧化碳进入石灰水，研究二氧化碳的性质，提高二氧化碳的利用率。