巧设实验破难点

陈郁政　夏小美

1实验设计的背景

《离子反应及其发生的条件》是高中化学学习的重要知识点，贯穿整个高中化学教材的始终，同时也是教学的重难点。《普通高中化学课程标准》指出：学生要能通过实验认识离子反应及其发生条件，了解常见离子的检验方法。由于高一学生对电解质知识的了解不够全面，所以本节课的学习对学生来说具有较大难度。

教材实验1中Na₂SO₄溶液与BaCl₂溶液的反应可以通过白色沉淀的生成得知溶液中Ba²⁺与SO₄^2-发生了反应，但Na⁺是否参与反应却较难分析得出。教材实验2中通过对3组实验现象的观察让学生得出复分解型离子反应发生的条件，但学生却难以理解发生条件背后的微观实质。鉴于此，笔者重新设计了以上两个实验，让学生在实验探究的过程中更容易从宏观现象的观察分析得出实验的微观实质，从而突破教学的重难点。

2对教材实验的分析与改进

2.1对教材实验1的分析与改进

2.1.1对教材实验1的分析

教材实验1中首先将Na₂SO₄溶液与稀KCl溶液混合，学生由未观察到明显实验现象，分析得出结论：Na⁺、SO₄^2-、K⁺、Cl^-之间不发生反应。然后将Na₂SO₄溶液与BaCl₂溶液混合，学生由观察到有白色沉淀生成，得知是SO₄^2-与Ba²⁺结合生成了BaSO₄沉淀，而Na+与Cl^-没有反应。通过两个实验的分析，得知电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应，从而推导出离子反应的概念。教材实验的设计虽然严谨，但是在实际教学过程中学生往往会有如下疑问：Na₂SO₄溶液与稀KCl溶液混合后没有观察到现象，就说明未发生反应吗？这样的疑问，不仅影响了实验教学的效果，同时也使得学生对离子反应实质的理解不透彻。

2.1.2实验改进

将等体积等浓度的CuSO₄溶液和BaClz溶液混合，观察到有白色沉淀生成，学生可以分析得知是SO₄^2-与Ba²⁺结合生成了BaSO₄沉淀。然后让学生根据已有知识，設计实验验证反应后溶液中存在的离子。将反应后的溶液静置一段时间，观察到上层清液为蓝色，可知反应后的溶液中存在Cu²⁺；取上层清液于试管中，滴加酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成，证明溶液中存在Cl^-。通过CuSO₄溶液和BaCl₂溶液反应的实验，学生可以分析验证得出结论：该反应中只有SO₄^2-与Ba²⁺反应，Cu²⁺和Cl^-没有反应，从而引出离子反应的实质。

2.2对教材实验2的分析与改进

2.2.1对教材实验2的分析

教材实验2中通过3组实验让学生了解到离子反应发生的条件即是复分解反应发生的条件（反应要生成气体、沉淀或水），但是学生难以理解反应背后的微观实质。

2.2.2实验2改进

实验仪器及药品：稀硫酸溶液、饱和氢氧化钡溶液、酚酞、滴管、白炽灯、带导线插头、烧杯、磁力搅拌器、碳棒。

实验操作及现象分析：将2个碳棒浸入滴有酚酞的饱和Ba（OH）₂溶液中（溶液呈红色），接通220V电源，白炽灯发出耀眼的光亮，说明Ba（OH）₂电离产生了自由移动的阴阳离子。向烧杯中缓慢逐滴滴入稀硫酸，烧杯中产生白色沉淀，红色溶液逐渐变浅最后变为无色，于此同时白炽灯的光亮逐渐变暗最后熄灭。白色沉淀的生成说明了Ba²⁺和SO₄^2-结合生成了BaSO₄沉淀，溶液红色褪去说明溶液碱性降低，而白炽灯的亮度变化则反映出了溶液中离子浓度的减少。实验现象直观明了，学生容易从实验的表面现象分析得知离子反应背后的微观实质就是离子浓度的减少，从而突破教学难点。