在實驗對比探究教學中探求新知——例談《濃硫酸的性質》的有效教學策略

徐小健

（江蘇省如皋中學 江蘇 如皋 226500）

高中化學必修1 中元素化合物部分在整個高中化學的學習中起到一個托起、承載和運作的物質平臺的作用［1］，新教材又放棄了該部分內容的嚴密邏輯性和全面系統性，而教師不能充分考慮好必修1 模塊的課程功能和目標定位，根據經驗盲目拔高教學標準，所以在實際教學中師生普遍感到知識瑣碎，時間緊任務重，教學效果不理想等。 對該部分內容新教材突出了核心主干性和能力培養以及實際綜合應用性，這種變化呼喚我們要運用新方法來適應。

一、實驗對比探究教學的涵義

實驗探究教學是元素化合物中相對有效的教學方法，然而簡單地圍繞性質展開的教學又使探究的連續性和有效性受到影響。 所以在實驗探究前應選擇高附加值內容進行精準的問題設計，創設問題情境，伴著有效的問題情境展開探究教學，進而高效完成。 實驗對比探究教學是將有共性的物質放在一起進行對比，以對比實驗為趣味引導， 在對比和實驗中探究新知的教學方法，這樣通過“對比”這條主線貫穿整個課堂，從而增強了課堂教學的整體性、針對性、趣味性和實效性。

二、實驗對比探究教學的應用

下面我們以《濃硫酸的性質》為例談談這種實驗對比探究教學的過程。 學生在初中已學過稀硫酸的性質，對于濃硫酸的吸水性和脫水性也有所涉及，相對比較淺顯，而濃硫酸的強氧化性對學生來說是陌生的。 因此，本節的重點和難點是濃硫酸的強氧化性，可通過實驗對比探究法和小組合作學習法加以突破。

1. 情境創設

現在實驗桌上有兩瓶沒有標簽等體積的無色溶液，一瓶是稀硫酸，一瓶是濃硫酸，我們可以通過哪些方法將它們區分開來呢？ 本節課我們就一起來探究。

2. 活動探究

活動一：應用已有經驗鑒別濃硫酸與稀硫酸

請應用已有經驗提出鑒別它們的一些方法，并在小組內討論交流。 然后根據所提供的實驗器材， 選用1～2種合適的方法，將兩者鑒別開來，貼上對應的標簽。

儀器：點滴板、膠頭滴管（兩支）、試管（兩支）、燒杯

藥品：濃硫酸、稀硫酸、蒸餾水、膽礬（CuSO4·5H2O）、木條

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設計意圖：建構主義認為：“學習是在已有經驗基礎的生長，是由同化和順應構成的平衡過程。 ”將“如何鑒別濃、稀硫酸”這樣一個問題情境作為本節內容的引入，在這個問題的探討過程中，學生自然會溫習初中所學的硫酸的相關知識。 學生可能會從粘稠度、密度、稀釋熱效應、在空氣中敞口放置后質量變化、將木棍分別放在其中（學生想不到時可提示學生拎一拎、搖一搖……）等角度進行分析， 并根據自己的想法親手實驗進行鑒別，他們會感受到自己就是課堂的主人， 主觀能動性得以調動。 為節約藥品，可提醒學生除了稀釋實驗外，其它實驗都在點滴板上進行。

活動二：探究鑒別濃硫酸與稀硫酸的其他方法

（1）實驗探究鐵、銅能否能鑒別濃硫酸與稀硫酸。

①向放有鐵釘的兩只試管中分別加入少量濃硫酸和稀硫酸，觀察實驗現象。

②向放有銅絲的兩只試管中分別加入濃硫酸和稀硫酸，能否鑒別？ 加熱呢？

設計意圖：通過對鐵、銅能否鑒別濃、稀硫酸的實驗探究及學生的合作探討，知道常溫下鐵與稀硫酸反應產生H2、而鐵與濃硫酸發生“鈍化”（常溫下鐵遇濃硫酸，表面會生成致密的氧化物薄膜，從而阻止鐵與濃硫酸的進一步反應，這種現象即為“鈍化”）；銅與稀硫酸不反應而在常溫下與濃硫酸無明顯現象，而在加熱時發生反應生成二氧化硫氣體， 進而得出濃硫酸具有強氧化性的特性。 在教學中可將銅與濃硫酸加熱時的實驗采用如圖所示裝置進行演示，該裝置中可通過控制可抽動的銅絲來控制反應的進程， 濕潤的品紅試紙可檢驗生成的SO2氣體，插入濃硫酸中的玻璃導管能防倒吸，若實驗中不能明顯觀察到藍色溶液，則無需等其冷卻，即可用洗瓶從玻璃導管向試管內加蒸餾水，進而從溶液的顏色判斷有Cu2＋生成， 這樣既可提高實驗效率又能減少污染，滲透了環保意識。

（2）實驗探究蔗糖能否能鑒別濃硫酸與稀硫酸

①向蔗糖（C12H22O11）中加入稀硫酸，邊加邊攪拌。

②在燒杯中先將蔗糖（C12H22O11）用少量的蒸餾水調成糊狀，然后慢慢加入濃硫酸，邊加邊攪拌。 試著根據實驗現象分析在這個實驗中體現了濃硫酸不同于稀硫酸的哪些特性？

設計意圖：在“黑面包”這個具有震撼性的實驗中將濃硫酸不同于稀硫酸的脫水性、吸水性和強氧化性三大特性表現得淋漓盡致，學生情緒也將因為這個實驗的出現而變得更為高漲，在這種氛圍中進行歸納提升，效果可想而知。 這個實驗也讓學生充分體會到加熱時C 也可以與濃硫酸反應的事實。

3. 課堂反饋

（一） 判斷下列相關描述， 體現了濃硫酸的哪些性質？

（1）能用鐵槽車裝運濃硫酸。

（2）用濃硫酸可在竹木制品上“烙”字畫。

（3）濃硫酸可用來干燥氫氣、氯氣、二氧化碳等氣體。

（4） 將KI 晶體與濃硫酸混合， 有紫色蒸氣（I2）生成。

（二） 設計實驗驗證濃硫酸和木碳粉在加熱條件下反應生成物

已知： 濃硫酸和木炭粉在加熱條件下反應會生成SO2、CO2和H2O。 用下圖所列裝置設計一個實驗來驗證上述反應所產生的各種產物。

（1）寫出木炭和濃硫酸共熱的化學方程式_____________________。

（2）這些裝置的接口的連接順序是__________________________________________________。

（3） 實驗時可觀察到裝置A 中①瓶的溶液褪色，③瓶溶液顏色不褪色。

①瓶中溶液的作用是_________________________；

②瓶中溶液的作用是_________________________；

③瓶中溶液的作用是__________________________________。

（4）C 裝置中無水硫酸銅的作用是_________________________。

（5）D 裝置燒杯中所盛的溶液是_________________________，可驗證的產物是_________________________。

三、實驗對比探究教學的優點

實驗對比探究教學通過“對比”這條主線將整個課堂串聯成一體，學生在實驗探究中發現問題，在分析、解決問題中探求新知、提升能力，這樣教師教得輕松，學生學得愉快。 《濃硫酸的性質》在傳統實驗探究教學中，是在教師的啟發下，引導學生對濃硫酸的三大特性逐一進行學習，教師牽著學生的鼻子走，大大影響了學生學習的主動性，課堂結構也相對比較零碎，學生容易分神。 而本節課中師生始終圍繞著鑒別濃、稀硫酸的目標，從物理、化學性質的角度進行分析，可謂一氣呵成，最終學生既對濃硫酸的三大特性有了深刻的印象，而且在探究的過程中又很好地掌握了本節內容中的銅與濃硫酸、C 與濃硫酸兩個重要的反應， 那么這種教學效果到底如何呢？ 再通過《課堂反饋》進行檢查，既能讓學生鞏固所學知識，查漏補缺，又能及時了解學生課堂學習情況。 高中化學1 中還有好多物質都可以通過實驗對比探究教學進行，如氧化鈉與過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉、濃硝酸與稀硝酸等，一定能收到很好的教學效果。

［1］ 朱志江.“元素化合物”內容教學困難成因及對策［J］.中學化學教學參考，2012，（7）：36