蔗糖和濃硫酸反應及其產物檢驗實驗的微型化和創新改進

費紅剛

廣東肇慶中學，廣東肇慶 526000

一.問題的提出

硫及其化合物的性質在非金屬元素化合物中占有重要地位，在學習硫酸的氧化性時課本設計了蔗糖與濃硫酸反應的實驗，具體方法是“在200ml 燒杯中放入20g 蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻。然后再加入15ml 質量分數為98%的濃硫酸，迅速攪拌，觀察實驗現象”。但此實驗不適合在實驗室進行分組實驗和教師教學演示，原因如下：第一，藥品用量大，此實驗在燒杯中進行需要20g 蔗糖和15ml 的濃硫酸；第二，在安全性、環保性上有問題，不利于培養學生化學學科的核心素養社會責任的培養。弊端主要有危險藥品用量大、產生較多S02等氣體污染了環境；第三，未對反應產物進行檢驗，在這里沒有對學生化學核心素養實驗探究與創新意識的培養。目前，教師對此實驗往往采取敬而遠之的態度，采用紙上談兵的教學模式進行教學，在課堂上講實驗、說現象，學生在下面聽實驗、記結論。這些違背化學學科教學基本原則的做法，極大地影響了學生學習的積極性。

二.對教材實驗的改進和創新的思考

為了更好的培養學生化學學科的核心素養：實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任。從蔗糖與濃硫酸反應的實驗的不足出發，可以從以下方面來對教材實驗進行改進和創新：

1.引導學生進行分組實驗設計和探究，創新制作微型實驗裝置。

2.將蔗糖與濃硫酸反應微型化、密封化。

3.將藥品用量少到原來的十分之一，對SO2氣體進行處理，無污染。

4.對產物進行了檢驗，做到實驗效果最大化。

三.改進后實驗原理和實驗設計思路

2.實驗設計思路：①引導學生分組設計微型實驗裝置（用時一到兩周，或者提前一個星期布置給學生課外作業）；②用少量藥品完成實驗，盡可以把藥品的用量減少到原來的十分之一（蔗糖為2g,濃硫酸為1.5ml）；③安全性要考慮進去，最好是密閉容器中進行，并對有毒害氣體進行尾氣處理；④要能夠對產物一一檢驗和對性質進行研究，能進行課堂無污染演示。這樣的設計思路可以把實驗課設計成課外實驗研究或者綜合實踐活動，學生可以自己來設計、制作實驗裝置并進行演示實驗，充分體現了對學生化學學科素養實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任的培養。

四.改進后的實驗教學目標

改進后的實驗教學目標得到拓展，：

1.培養學生的實驗動手能力和創新意識

2.加深學生對濃硫酸的脫水性和碳與濃硫酸反應的理解，通過觀察實驗現象，明白“黑面包”實驗的本質。

3.理解對H2O、SO2與CO2的檢驗和先后順序。

4.通過微型實驗增強學生對綠色化學的實驗意識，養成愛護環境、節約資源的習慣。

五.改進后的實驗教學內容

改進后的教學內容得到完善：

1.通過引導學生分組微型設計，培養學生的動手能力和創新能力。

2.學生完成蔗糖與濃硫酸的反應，并進行演示。

3.該實驗反應原理及實驗設計。

4.對產物H2O、SO2 與CO2 進行檢驗，并強調次序和性質。

5.實驗安全和保護環境

六.改進后的實驗教學效果與評價

1.學生實驗動手能力得到增強，有創新意識，對濃硫酸的脫水性有更深刻的理解。

2.明白了碳與濃硫酸反應的產物，理解并掌握了對H2O、SO2與CO2 的檢驗和先后順序。

3.學生對微型實驗用來愛護環境、節約資源有了更深刻的認識。

4.改進后實驗有利于對高中學生化學學科核心素養的培養