翟桂敏

(安徽阜陽臨泉第二中學(xué) 236400)

碳酸鈉和鹽酸的反應(yīng)是化學(xué)教學(xué)中的重點，實驗改進也是教師一直關(guān)注的熱點問題，進行實驗改進，有助于實驗反應(yīng)的進一步優(yōu)化，便于學(xué)生理解和掌握.大多數(shù)的改進實驗中只是比較了碳酸氫鈉和碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)速率，針對碳酸鈉和鹽酸的反應(yīng)現(xiàn)象描述并不清晰，針對存在的這些問題，明確闡述教學(xué)的具體流程做好實驗改進.

一、實驗教學(xué)功能的定位

進行實驗改進首先需要明確實驗的教學(xué)功能定位，使得實驗的改進具有一定的方向性，不至于存在模糊不清的情況.在中學(xué)的化學(xué)教材中，碳酸鈉和鹽酸的實驗是逐步遞進，在初中教材中，學(xué)生了解到了碳酸鈉和鹽酸能夠發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，了解了反應(yīng)需要的條件和反應(yīng)現(xiàn)象，在高中教材中學(xué)習(xí)了金屬及其化合物，并了解了金屬化合物的性質(zhì)，教材中也包含了碳酸鈉和鹽酸的反應(yīng)實驗，證明了碳酸鈉具有弱酸正鹽的通性.碳酸鈉和鹽酸實驗改進的教學(xué)功能主要是幫助學(xué)生更好地認識到化學(xué)知識的動態(tài)性和復(fù)雜性，了解到該實驗是逐步遞進進行實驗的.

根據(jù)以上化學(xué)方程式呈現(xiàn)的實驗反應(yīng)，使學(xué)生了解到正鹽和強酸發(fā)生反應(yīng)的過程是分為兩步的，在鹽酸足量的情況下，會與碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈉和碳酸氫鈉，這時的實驗現(xiàn)象是沒有氣泡的；碳酸氫鈉會與剩余的鹽酸繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鈉、二氧化碳和水.通過對該實驗的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握到具體的實驗發(fā)生的過程，為以后的離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).同時引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中了解逐步深入，從宏觀到微觀，認識到實驗是研究物質(zhì)性質(zhì)的手段.

二、實驗改進的關(guān)鍵問題

教材中的實驗是將鹽酸慢慢滴入到盛有碳酸鈉的廣口瓶中，立即產(chǎn)生了氣泡，而進行實驗改進的結(jié)果是將鹽酸加入到碳酸鈉中剛開始無氣泡，后面氣泡越來越多；將碳酸鈉加入到鹽酸中會立即產(chǎn)生氣泡，因此實驗改進需要控制好的關(guān)鍵因素為碳酸鈉和鹽酸的濃度，只有控制好兩者的濃度問題，才能確保實驗的正常進行.若是碳酸鈉的濃度較小，鹽酸濃度大，在反應(yīng)中很容易導(dǎo)致鹽酸過量，出現(xiàn)局部酸過量的情況，并不利于學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，了解實驗的分步情況.

三、實驗改進的方案

1.明確反應(yīng)物的濃度問題

通過以往的實驗驗證可以得知，鹽酸的濃度應(yīng)當超過0.2mol/L，碳酸鈉的濃度應(yīng)當大于0.094mol/L，只有保證好兩者的實驗濃度，才能進行有效的實驗，確保實驗進行的準確性和可靠性，為學(xué)生呈現(xiàn)正確的實驗現(xiàn)象.

2.實驗方案改進探索

通過實驗濃度的標準，本次實驗為三組實驗，第一組為對照實驗：實驗組為0.1mol/L的Na2CO3溶液和0.1mol/L的HCl，各取15mL準備實驗；對照組選取的是1mol/L的HCl和1mol/L的Na2CO3.通過實驗可以發(fā)現(xiàn)，實驗組將鹽酸逐步滴入到碳酸鈉溶液中，隨著鹽酸量的增多，開始出現(xiàn)氣泡，而對照組的鹽酸滴入到鹽酸納溶液中便立即出現(xiàn)了大量的氣泡；將碳酸鈉滴入到鹽酸中，也能立即產(chǎn)生大量的氣泡.通過該實驗可以表明，0.1mol/L的鹽酸和碳酸鈉進行實驗給予學(xué)生的現(xiàn)象并不理想，并不利于教師進行化學(xué)知識的滲透，培養(yǎng)學(xué)生從宏觀到微觀的化學(xué)思維.

第二組為低濃度的鹽酸和高濃度的碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)，準備0.1mol/L的HCl和0.2mol/L的Na2CO3溶液，將鹽酸逐滴加入到碳酸鈉溶液中，開始并無現(xiàn)象，鹽酸增多，產(chǎn)生微量氣泡；相反，則立即產(chǎn)生一些微量的氣泡.通過該實驗可以使學(xué)生意識到鹽酸的濃度影響氣泡的產(chǎn)生量和產(chǎn)生速度，說明了該實驗是分步進行的，該實驗的實驗現(xiàn)象比較理想，比較適用于課堂教學(xué).

3.教學(xué)設(shè)計

在明確了實驗改進的目的和方向之后，探討了實驗的改進控制因素，兩者確定之后才能進行有效的教學(xué)設(shè)計工作.教師在課堂教學(xué)開始前，可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些問題，激發(fā)學(xué)生的化學(xué)思維.詢問學(xué)生“碳酸鈉和鹽酸發(fā)生反應(yīng)嗎？若是發(fā)生反應(yīng)，實驗現(xiàn)象和化學(xué)方程式是什么？”引導(dǎo)小組針對這一問題開展探索實驗，準備適量的試劑進行實驗，發(fā)現(xiàn)碳酸鈉和鹽酸發(fā)生來反應(yīng)，有的小組產(chǎn)生大量的氣泡，有的小組產(chǎn)生極少的氣泡，有的小組則并沒有氣泡產(chǎn)生.針對這一情況，教師要求學(xué)生仔細觀察實驗現(xiàn)象，并做好實驗記錄.在制定實驗計劃時，教師要求學(xué)生明確溶液的濃度和滴入的先后問題，詢問學(xué)生“碳酸鈉和鹽酸的濃度會影響實驗現(xiàn)象嗎？”引導(dǎo)學(xué)生改變反應(yīng)物濃度進行實驗，并改變加入的先后順序，發(fā)現(xiàn)了溶液的濃度不同，滴入的先后順序不同，產(chǎn)生的氣泡的時間、數(shù)量、速度都是不同的，引導(dǎo)學(xué)生逐步發(fā)現(xiàn)實驗的特點，并搜集相關(guān)的資料繼續(xù)探索，能夠認識到該實驗是分步進行的，從而使學(xué)生建立起變式思維和探索精神，完成對學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng).

總而言之，在碳酸鈉和鹽酸的改進實驗中，教師首先需要明確改進的教學(xué)目的和教學(xué)功能，找到關(guān)鍵的控制因素，才能進行改進方案的設(shè)計和實施.在逐步實驗中找到最佳的實驗效果，并結(jié)合實驗過程開展教學(xué)設(shè)計，使學(xué)生了解到碳酸鈉和鹽酸的實驗過程和實驗結(jié)果，建立從宏觀到微觀的化學(xué)思維，能夠靈活地轉(zhuǎn)變思維模式，運用實驗來解決自己的疑惑.