再谈碳酸钠和盐酸反应的实验改进

翟桂敏

摘 要：碳酸钠和盐酸的实验改进是逐步递进的，做好实验改进首先需要明确实验的教学功能定位，才有具有方向性的做好改革工作，使学生对碳酸钠和盐酸的实验反应有更加深入的了解.实验改进中，需要控制好碳酸钠和盐酸的浓度问题，避免出现局部酸过量的问题.

关键词：碳酸钠;盐酸;实验改进;高中化学

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2020）22-0094-02

碳酸钠和盐酸的反应是化学教学中的重点，实验改进也是教师一直关注的热点问题，进行实验改进，有助于实验反应的进一步优化，便于学生理解和掌握.大多数的改进实验中只是比较了碳酸氢钠和碳酸钠与盐酸的反应速率，针对碳酸钠和盐酸的反应现象描述并不清晰，针对存在的这些问题，明确阐述教学的具体流程做好实验改进.

一、实验教学功能的定位

进行实验改进首先需要明确实验的教学功能定位，使得实验的改进具有一定的方向性，不至于存在模糊不清的情况.在中学的化学教材中，碳酸钠和盐酸的实验是逐步递进，在初中教材中，学生了解到了碳酸钠和盐酸能够发生复分解反应，了解了反应需要的条件和反应现象，在高中教材中学习了金属及其化合物，并了解了金属化合物的性质，教材中也包含了碳酸钠和盐酸的反应实验，证明了碳酸钠具有弱酸正盐的通性.碳酸钠和盐酸实验改进的教学功能主要是帮助学生更好地认识到化学知识的动态性和复杂性，了解到该实验是逐步递进进行实验的.

HCl+Na2CO3NaCl+NaHCO3

HCl+NaHCO3NaCl+CO2↑+H2O

根据以上化学方程式呈现的实验反应，使学生了解到正盐和强酸发生反应的过程是分为两步的，在盐酸足量的情况下，会与碳酸钠发生反应，生成氯化钠和碳酸氢钠，这时的实验现象是没有气泡的;碳酸氢钠会与剩余的盐酸继续发生反应，生成氯化钠、二氧化碳和水.通过对该实验的学习，学生能够掌握到具体的实验发生的过程，为以后的离子反应的学习奠定基础.同时引导学生在化学学习中了解逐步深入，从宏观到微观，认识到实验是研究物质性质的手段.

二、实验改进的关键问题

教材中的实验是将盐酸慢慢滴入到盛有碳酸钠的广口瓶中，立即产生了气泡，而进行实验改进的结果是将盐酸加入到碳酸钠中刚开始无气泡，后面气泡越来越多;将碳酸钠加入到盐酸中会立即产生气泡，因此实验改进需要控制好的关键因素为碳酸钠和盐酸的浓度，只有控制好两者的浓度问题，才能确保实验的正常进行.若是碳酸钠的浓度较小，盐酸浓度大，在反应中很容易导致盐酸过量，出现局部酸过量的情况，并不利于学生观察实验现象，了解实验的分步情况.

三、实验改进的方案

1.明确反应物的浓度问题

通过以往的实验验证可以得知，盐酸的浓度应当超过0.2mol/L，碳酸钠的浓度应当大于0.094mol/L，只有保证好两者的实验浓度，才能进行有效的实验，确保实验进行的准确性和可靠性，为学生呈现正确的实验现象.

2.实验方案改进探索

通过实验浓度的标准，本次实验为三组实验，第一组为对照实验：实验组为0.1mol/L的Na2CO3溶液和0.1mol/L的HCl，各取15mL准备实验;对照组选取的是1mol/L的HCl和1mol/L的Na2CO3.通過实验可以发现，实验组将盐酸逐步滴入到碳酸钠溶液中，随着盐酸量的增多，开始出现气泡，而对照组的盐酸滴入到盐酸纳溶液中便立即出现了大量的气泡;将碳酸钠滴入到盐酸中，也能立即产生大量的气泡.通过该实验可以表明，0.1mol/L的盐酸和碳酸钠进行实验给予学生的现象并不理想，并不利于教师进行化学知识的渗透，培养学生从宏观到微观的化学思维.

第二组为低浓度的盐酸和高浓度的碳酸钠发生反应，准备0.1mol/L的HCl和0.2mol/L的Na2CO3溶液，将盐酸逐滴加入到碳酸钠溶液中，开始并无现象，盐酸增多，产生微量气泡;相反，则立即产生一些微量的气泡.通过该实验可以使学生意识到盐酸的浓度影响气泡的产生量和产生速度，说明了该实验是分步进行的，该实验的实验现象比较理想，比较适用于课堂教学.

第三组实验将盐酸替换为醋酸，分别取0.1mol/L的醋酸和0.1mol/L碳酸钠，将醋酸逐滴入碳酸钠溶液中，开始并没有任何的现象，增加醋酸量后，还是没有现象.将碳酸钠溶液逐滴入醋酸溶液中，反应现象为产生极小的少量气泡.继续增加碳酸钠的量，并没有发生较大的变化.这个实验可以证明醋酸电离出来的H+和碳酸钠的CO2-3

结合生成来HCO-3，而醋酸会继续电离H+，H+和HCO-3继续发生反应会出现实验现象中的气泡.通过这一实验能够使学生清晰的了解到离子反应.3.教学设计

在明确了实验改进的目的和方向之后，探讨了实验的改进控制因素，两者确定之后才能进行有效的教学设计工作.教师在课堂教学开始前，可以为学生创设一些问题，激发学生的化学思维.询问学生“碳酸钠和盐酸发生反应吗？若是发生反应，实验现象和化学方程式是什么？”引导小组针对这一问题开展探索实验，准备适量的试剂进行实验，发现碳酸钠和盐酸发生来反应，有的小组产生大量的气泡，有的小组产生极少的气泡，有的小组则并没有气泡产生.针对这一情况，教师要求学生仔细观察实验现象，并做好实验记录.在制定实验计划时，教师要求学生明确溶液的浓度和滴入的先后问题，询问学生“碳酸钠和盐酸的浓度会影响实验现象吗？”引导学生改变反应物浓度进行实验，并改变加入的先后顺序，发现了溶液的浓度不同，滴入的先后顺序不同，产生的气泡的时间、数量、速度都是不同的，引导学生逐步发现实验的特点，并搜集相关的资料继续探索，能够认识到该实验是分步进行的，从而使学生建立起变式思维和探索精神，完成对学生的化学核心素养的培养.

总而言之，在碳酸钠和盐酸的改进实验中，教师首先需要明确改进的教学目的和教学功能，找到关键的控制因素，才能进行改进方案的设计和实施.在逐步实验中找到最佳的实验效果，并结合实验过程开展教学设计，使学生了解到碳酸钠和盐酸的实验过程和实验结果，建立从宏观到微观的化学思维，能够灵活地转变思维模式，运用实验来解决自己的疑惑.

参考文献：

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[责任编辑：季春阳]