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(zhì)知識的學(xué)習(xí),使學(xué)生能更好地了解濃硫酸的用途,以及在使用濃硫酸時應(yīng)注意的有關(guān)問題,增強實驗安全意識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和實驗探究欲望。濃硫酸的性質(zhì),特別是濃硫酸的腐蝕性是初中化學(xué)教學(xué)的一個難點,根據(jù)初中學(xué)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(xué)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(shè)計進(jìn)行完善,變得淺顯易懂,便于學(xué)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(jìn),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(xué)教科書(2012)是這樣設(shè)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(jié)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(jìn)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(xué)教科書是這樣設(shè)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(jìn)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(xué)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(jìn)。
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(jìn)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(jié)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(zhì)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(yán)重變質(zhì),并凹陷,布條破洞。
圖3
結(jié)論:濃硫酸具有腐蝕性,能腐蝕皮膚、衣物等。
改進(jìn)與創(chuàng)新設(shè)計的優(yōu)點十分明顯。
(1)通過改進(jìn),不僅安全可靠,而且將紙片、火柴梗、蔗糖等放在小試管中進(jìn)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(xué)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(jìn)行實驗,不僅客觀、真實,而且現(xiàn)象十分明顯,讓學(xué)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(rèn)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(xué)生分組探究,讓學(xué)生親自操作,體驗實驗過程中帶來的樂趣,有利于培養(yǎng)學(xué)生實驗探究和動手能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性和創(chuàng)造性,更利于學(xué)生進(jìn)行課堂或課外探究。
[1] 人教版義務(wù)教育教科書(2012):化學(xué)?九年級下冊[M].北京:人民教育出版社,2012.
[2] 仁愛版義務(wù)教育教科書(2012):化學(xué)?九年級下冊[M].北京:科學(xué)普及出版社,2012.