白顯圣
純凈的濃硫酸是一種無色透明、具有黏稠狀的油狀液體,濃度約為98%,密度為1.84 g/ml,易溶于水,并放出大量的熱。具有吸水性、強烈的腐蝕性(即脫水性)和強氧化性。濃硫酸在工業(yè)生產(chǎn)、生活中具有廣泛的用途。通過對濃硫酸性質知識的學習,使學生能更好地了解濃硫酸的用途,以及在使用濃硫酸時應注意的有關問題,增強實驗安全意識,激發(fā)學生學習化學的興趣和實驗探究欲望。濃硫酸的性質,特別是濃硫酸的腐蝕性是初中化學教學的一個難點,根據(jù)初中學生現(xiàn)有的知識水平,教材只能根據(jù)實驗表面現(xiàn)象作簡單的介紹,讓學生初步了解濃硫酸具有腐蝕性。因此,如何將濃硫酸的腐蝕性實驗設計進行完善,變得淺顯易懂,便于學生更好地理解和掌握,顯得尤為重要。筆者根據(jù)對這部分知識多年的實踐經(jīng)驗,將原實驗稍作改進,效果較好,具體如下。
對濃硫酸的腐蝕性實驗,人教版全國通用初中化學教科書(2012)是這樣設計的。
【實驗10-3】將紙、小木棍、布放在玻璃片上做下列實驗(見表1)。
表1
實驗看起來非常簡單,按順序操作的結果是:紙片、小木棍變黑,布條破洞,但這只能說明濃硫酸能腐蝕紙片、木柴、布條等,至于腐蝕皮膚缺乏直接的佐證實驗,且將實驗品直接放在玻璃片上進行,極不安全,稍不小心,便會沾到皮膚和衣服上,發(fā)生安全事故。
仁愛版初中化學教科書是這樣設計的(2012)。
【實驗3】將少量蔗糖(方糖)或火柴梗、紙片、布條放在表面皿上,然后小心在其表面滴加1~2滴濃硫酸,放置片刻,觀察現(xiàn)象(如圖1所示)。
圖1
雖然實驗將用品由放在玻璃片改為放在表面皿上進行,其安全性有所提高,但用品依然僅以蔗糖、紙片、火柴梗為例,對濃硫酸能腐蝕皮膚,衣物同樣缺乏直接的佐證實驗,容易讓人產(chǎn)生懷疑。然后再以點概面的歸納出濃硫酸具有腐蝕性,學生只能憑空想象,不能很好地理解濃硫酸的腐蝕性。
通過不斷的實踐,筆者作了如下改進。
實驗用品:短試管、小紙條、火柴梗、蔗糖、新鮮豬皮、瘦肉、棉布、濃硫酸、膠頭滴管。
分10個小組進行,每個小組實驗用品分別備齊,具體操作如下。
(1)將紙片、火柴梗、蔗糖分別裝入短試管中,然后用膠頭滴管小心滴入1~2滴濃硫酸靜置片刻,觀察現(xiàn)象(如圖2所示)。
現(xiàn)象:紙片、火柴梗、蔗糖變黑而炭化。
圖2
結論:濃硫酸具有腐蝕性,即能將含有C,H,O三種元素中的H,O元素按水的組成比例(2:1)從物質中脫去,剩下C元素,因而能腐蝕紙片、火柴、蔗糖等。
(2)將新鮮豬皮、棉布、瘦肉各一小片,分別放在表面皿上,然后在其表面分別小心滴入1~2滴濃硫酸,靜置片刻,觀察現(xiàn)象(如圖3所示)。
現(xiàn)象:豬皮、瘦肉表面嚴重變質,并凹陷,布條破洞。
圖3
結論:濃硫酸具有腐蝕性,能腐蝕皮膚、衣物等。
改進與創(chuàng)新設計的優(yōu)點十分明顯。
(1)通過改進,不僅安全可靠,而且將紙片、火柴梗、蔗糖等放在小試管中進行,可避免操作過程中,由于不小心而將濃硫酸沾到皮膚或者衣物上發(fā)生危險,同時,學生可拿在手上觀察,移動自由,極為方便。
(2)用豬皮、瘦肉、棉布等實物進行實驗,不僅客觀、真實,而且現(xiàn)象十分明顯,讓學生真切感受到濃硫酸腐蝕性的真實存在,加深對濃硫酸的腐蝕性的認識,提高實驗操作安全意識。
(3)將實驗微型化,不僅操作簡單,節(jié)約藥品,而且將教師演示實驗變?yōu)閷W生分組探究,讓學生親自操作,體驗實驗過程中帶來的樂趣,有利于培養(yǎng)學生實驗探究和動手能力,激發(fā)學生學習興趣,提高學生的學習積極性、主動性和創(chuàng)造性,更利于學生進行課堂或課外探究。
[1] 人教版義務教育教科書(2012):化學?九年級下冊[M].北京:人民教育出版社,2012.
[2] 仁愛版義務教育教科書(2012):化學?九年級下冊[M].北京:科學普及出版社,2012.