浓硫酸的腐蚀性实验微型化改进*
2018-03-27白显圣
白显圣
纯净的浓硫酸是一种无色透明、具有黏稠状的油状液体,浓度约为98%,密度为1.84 g/ml,易溶于水,并放出大量的热。具有吸水性、强烈的腐蚀性(即脱水性)和强氧化性。浓硫酸在工业生产、生活中具有广泛的用途。通过对浓硫酸性质知识的学习,使学生能更好地了解浓硫酸的用途,以及在使用浓硫酸时应注意的有关问题,增强实验安全意识,激发学生学习化学的兴趣和实验探究欲望。浓硫酸的性质,特别是浓硫酸的腐蚀性是初中化学教学的一个难点,根据初中学生现有的知识水平,教材只能根据实验表面现象作简单的介绍,让学生初步了解浓硫酸具有腐蚀性。因此,如何将浓硫酸的腐蚀性实验设计进行完善,变得浅显易懂,便于学生更好地理解和掌握,显得尤为重要。笔者根据对这部分知识多年的实践经验,将原实验稍作改进,效果较好,具体如下。
一、教科书中的实验设计与问题
1.人教版教材中的实验
对浓硫酸的腐蚀性实验,人教版全国通用初中化学教科书(2012)是这样设计的。
【实验10-3】将纸、小木棍、布放在玻璃片上做下列实验(见表1)。
表1
实验看起来非常简单,按顺序操作的结果是:纸片、小木棍变黑,布条破洞,但这只能说明浓硫酸能腐蚀纸片、木柴、布条等,至于腐蚀皮肤缺乏直接的佐证实验,且将实验品直接放在玻璃片上进行,极不安全,稍不小心,便会沾到皮肤和衣服上,发生安全事故。
2.仁爱版教材中的实验
仁爱版初中化学教科书是这样设计的(2012)。
【实验3】将少量蔗糖(方糖)或火柴梗、纸片、布条放在表面皿上,然后小心在其表面滴加1~2滴浓硫酸,放置片刻,观察现象(如图1所示)。
图1
虽然实验将用品由放在玻璃片改为放在表面皿上进行,其安全性有所提高,但用品依然仅以蔗糖、纸片、火柴梗为例,对浓硫酸能腐蚀皮肤,衣物同样缺乏直接的佐证实验,容易让人产生怀疑。然后再以点概面的归纳出浓硫酸具有腐蚀性,学生只能凭空想象,不能很好地理解浓硫酸的腐蚀性。
二、对相关实验的创新设计
通过不断的实践,笔者作了如下改进。
实验用品:短试管、小纸条、火柴梗、蔗糖、新鲜猪皮、瘦肉、棉布、浓硫酸、胶头滴管。
分10个小组进行,每个小组实验用品分别备齐,具体操作如下。
(1)将纸片、火柴梗、蔗糖分别装入短试管中,然后用胶头滴管小心滴入1~2滴浓硫酸静置片刻,观察现象(如图2所示)。
现象:纸片、火柴梗、蔗糖变黑而炭化。
图2
结论:浓硫酸具有腐蚀性,即能将含有C,H,O三种元素中的H,O元素按水的组成比例(2:1)从物质中脱去,剩下C元素,因而能腐蚀纸片、火柴、蔗糖等。
(2)将新鲜猪皮、棉布、瘦肉各一小片,分别放在表面皿上,然后在其表面分别小心滴入1~2滴浓硫酸,静置片刻,观察现象(如图3所示)。
现象:猪皮、瘦肉表面严重变质,并凹陷,布条破洞。
图3
结论:浓硫酸具有腐蚀性,能腐蚀皮肤、衣物等。
三、对实验进行创新设计的优点
改进与创新设计的优点十分明显。
(1)通过改进,不仅安全可靠,而且将纸片、火柴梗、蔗糖等放在小试管中进行,可避免操作过程中,由于不小心而将浓硫酸沾到皮肤或者衣物上发生危险,同时,学生可拿在手上观察,移动自由,极为方便。
(2)用猪皮、瘦肉、棉布等实物进行实验,不仅客观、真实,而且现象十分明显,让学生真切感受到浓硫酸腐蚀性的真实存在,加深对浓硫酸的腐蚀性的认识,提高实验操作安全意识。
(3)将实验微型化,不仅操作简单,节约药品,而且将教师演示实验变为学生分组探究,让学生亲自操作,体验实验过程中带来的乐趣,有利于培养学生实验探究和动手能力,激发学生学习兴趣,提高学生的学习积极性、主动性和创造性,更利于学生进行课堂或课外探究。
[1] 人教版义务教育教科书(2012):化学•九年级下册[M].北京:人民教育出版社,2012.
[2] 仁爱版义务教育教科书(2012):化学•九年级下册[M].北京:科学普及出版社,2012.