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在实验设计中探究硫酸的性质

2017-11-01麻静美

世界家苑 2017年11期

摘 要:新课程的实施,对传统的课堂教学方式提出了挑战,也为新的课堂教学方式的建立提供了很好的平台,本文主要介绍了在新课程实施下,以探究硫酸性质为载体的实验课,充分发挥学生的探究意识,发挥其学习主动性。

关键词:探究浓稀硫酸性质;探究浓硫酸的酸性、吸水性、强氧化性、脱水性。

上课地点:化学实验室。

仪器和药品:

每位同学在实验桌上准备浓硫酸和稀硫酸,并提供如下药品和仪器:

CuSO4.5H2O晶体、水、纸片、CuO粉末、 浓盐酸、Na2CO3溶液 、Fe 、石蕊试液、 点滴板、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯、试管等。

请同学们根据提供的药品和仪器自行设计实验方案,研究稀硫酸和浓硫酸的性质。

学生进行分组实验,教师来回指导。

实验结束后,学生以组为单位汇报实验结果,老师将实验方法及结论用投影展示出来。

汇报分析过程

1、分析对比②③⑧现象,探究硫酸的电离问题

引導学生提出思考:

(1)为什么CuO粉末与浓硫酸没有明显反应现象?在而CuO与稀硫酸反应出现蓝色?

(2)为什么Na2CO3溶液与浓硫酸的反应比稀硫酸反应快?

引导分析:引导学生从“水”的多少思考:得出“由于水的量不一样,浓硫酸主要以硫酸分子形式存在;稀硫酸由于水多全部电离为H+和SO42-。”

CuO与浓硫酸反应实质为CuO与H+ 的反应,所以浓硫酸的反应不明显。

Na2CO3溶液与浓硫酸的反应快,是因为浓硫酸加入Na2CO3溶液中,被稀释电离出来产生H+,其H+浓度大于稀硫酸中H+浓度。

通过分析得出CuO Na2CO3 、Fe 与硫酸反应的实质为H2SO4提供的H+参加反应,所以稀硫酸具有酸的通性,请同学们写出稀硫酸的电离方程式。

2、进一步分析④⑤⑥实验中浓硫酸体现了哪些性质。

学生在进行④实验中,在点滴板上加少量的蓝色硫酸铜晶体(CuSO4.5H2O)后,再滴入几滴浓硫酸,会发现硫酸铜晶体的蓝色逐渐变为白色。此时,有的同学认为是吸水性,有的同学认为是脱水性,经过热烈的讨论,得出正确的解释:蓝色的硫酸铜晶体(CuSO4.5H2O)与浓H2SO4 接触时,由于浓H2SO4有吸水性,会将硫酸铜晶体中的结晶水吸收,使蓝色的CuSO4.5H2O变成白色的CuSO4 。

进一步拓展:

常温下,用Cu片,Fe片可以鉴别浓硫酸和稀硫酸吗?

刚才做过实验的同学回答Fe可以,Cu不能,因为Cu放入浓硫酸无现象。

教师启发:加热时情况如何?

引导学生设计实验,探索Cu与浓硫酸反应时的产物,并强调尾气处理,综合大家意见,组合下列装置,请同学们进行Cu与浓硫酸反应的实验。

学生汇报实验现象,分析产物,书写化学方程式,并分析氧化还原情况。

教师点拔:通过对浓、稀硫酸性质的对比实验,充分体现了量变可以引起质变的哲学思想。

提出思考问题:鉴别浓、稀硫酸可以采取哪些方法?

在众多的设想中,分别评价各种方案的优缺点,归纳最方便的方法:取等体积的浓硫酸与稀硫酸掂分量的方法。

接下来进一步探究非金属与浓硫酸的反应。

教师演示:

碳与浓硫酸的反应

观察现象:

A为无水硫酸铜变蓝,B中品红溶液褪色,C中澄清石灰水变浑浊,D中氢氧化钠溶液吸收尾气。

根椐实验现象,请同学写出反应的化学方程式。

引入创造性问题:

如何用浓硫酸与蔗糖,设计一个能同时证明浓H2SO4三大特性的实验方案?

学生小组讨论后,综合学生情况,教师进行演示实验。

演示实验:

在200ml的炼杯中入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀,再加入溶质的质量分数为98℅的浓H2SO4,迅速搅拌。

在学生为看到的现象激动不已时,引导学生对实验现象进行分析和总结:

(1)蔗糖逐渐变黑,体现了浓H2SO4的脱水性。

(2)烧杯壁发热,浓H2SO4被子稀释的同时放出大量的热,这说明浓H2SO4具有吸水性。

(3)体积急剧膨胀,浓H2SO4吸水放出的热量便蔗糖脱水生成的碳与浓H2SO4发生反应产生所体。

(4)产生了有刺激性气味的气体,碳与浓H2SO4反应生成了SO2 、体现了H2SO4的强氧化性 。

通过小组一起讨论实验方案,进行实验操作,有利于培养学生的合作学习意识。通过对浓稀硫酸的性质对比实验,有利于培养学生严谨的科学态度与对比研究的科学方法。通过尾气二氧化硫的处理,渗透环保教育,从而使学生在情感、态度、价值观方面有所感悟。本节课力求知识学习、思想教育、科学精神培养、能力提高于一体。对比浓硫酸的性质,并突出了氧化还原的特点,引导学生从内因与外因、量变到质变的观点认识问题的实质。

这堂课由于是新课程实施下教学,对基础好,动手能力强的同学可以在探究中获得预期效果,但是对于基础薄弱、动手能力差的同学,时间显得有些紧张。部分同学的合作意识薄弱,只等待其它同学的实验结果,如何让更多的同学参与学习、乐于交流,还需要我们教师在今后的教学中不断思索。

作者简介

麻静美,1987年6月,女,汉,浙江省兰溪人,本科,中学教师,研究方向:教育教学

(作者单位:兰溪市育才中学)