“黑面包”实验的教学反思与探究

“黑面包”实验的教学反思与探究

陕西省（ 725800）

摘要：用实验验证了影响浓硫酸脱水性实验成败的主要因素。笔者发现浓硫酸与所加水的比例，即反应初始放热的多少，黑面包中心温度能否达到140℃左右是实验成败的主因。通过该实验探究与反思，懂得了定性实验中定量同样重要。

关键词：浓硫酸；脱水性；实验；反思

高中化学演示实验多为定性实验，但试验过程中量的控制却不可忽略。教材中的实验多为经典实验，现象明显。年轻教师很容易套用一些经验性做法，又因课堂演示实验有许多不确定因素。又因年轻教师对许多实验缺乏思考与探究。因此当遇到突发状况导致实验失败时，便会无所适从，更谈不上及时补救了。

年轻教师在教学过程中，当遇到演示实验效果不理想或实验失败时，通常采用以下方法：第一师生一块找原因；第二敷衍过去，下课后重新做实验并找出失败的原因；第三直接问老教师将问题处之了事。总之很少通过科学的方法去探究实验失败的真实原因。对于经典实验的理解仅停留在表层，缺乏处理实验突发事故的能力。

今年，我代高一年级化学。在讲到浓硫酸的脱水性时要做“黑面包”实验，由于以前做了很多次都成功了，所以没提前试做，结果这次“黑面包”实验失败了。当时我为了自己的“形象”就采用了与学生一块找原因这种做法。我们先找药品的原因，说蔗糖颗粒有些大、色泽发暗可能变质了（心里却想蔗糖不易变质呀）。又找可能是浓硫酸加少了放热太少（当再加浓硫酸还失败）。最后怀疑是不是由于冬季（当时室温7 ℃左右）室温太低，当时又没带加热装置。最终也未能找出真正的原因，这堂课的实验以失败告终。

下课后，课堂上的尴尬引起了我的思考，教了好几年书。这么简单的实验竟然失败了，还不能及时补救。只后悔当初没有试一下，但仅此而已嘛。

为了避免课堂上那一幕再次重演，进一步提高教学能力，我对浓硫酸脱水性实验（以下简称为“黑面包”实验）进行了一些探究。我找了影响该实验成败的基本因素：药品是否变质、所加水的体积、气温、蔗糖颗粒大小、糖的种类、浓硫酸的体积等因素。采用控制变量法，探究该实验成败的因素。

药品：浓硫酸、蔗糖（粉状绵白糖、小颗粒普通白砂糖、大颗粒冰糖）、葡萄糖、淀粉

仪器：温度计、尺子、小烧杯（50ml）、水银温度计、酒精灯、大烧杯、试

管、量筒（10ml）

实验数据：(见表1、表2、表3、表4、表5)

将7g蔗糖（上课时所用蔗糖，色泽有些发暗）放入50ml小烧杯，蔗糖高度约为1cm。表1

温度35℃（水浴）蔗糖质量 7g 6滴水改变浓硫酸体积

硫酸体积 4 ml 8 ml 12 ml

黑面包高度 1 cm 2．6 cm 2．8 cm

时间1′1′1′

黑面包中心温度50℃122℃150℃

表2

浓硫酸 8ml 蔗糖7g 6滴水水浴加热改变温度

初始温度7℃50℃100℃

黑面包高度 1 cm 3.7 cm 4 cm

时间1′1′02″1′

黑面包中心温度45℃120℃124℃

表3：

浓硫酸 8ml 蔗糖7g 温度 50℃ 6滴水改变蔗糖颗粒大小

蔗糖颗粒粉状绵白糖小颗粒蔗糖大颗粒冰糖

黑面包高度4．6 cm 1.7cm 只变黑

时间0′41″3′57″3′15″

黑面包中心温度110℃79℃48℃

表4

浓硫酸8ml 蔗糖7g 温度 50℃ 6滴水改变糖种类

糖种类蔗糖葡萄糖淀粉

黑面包高度4．3 cm 只变黑（加热后10cm） 2.5cm（加热后5.5cm）时间43″3′37″2′47″

黑面包中心温度115℃48℃134℃

表5

浓硫酸 8ml 棉白糖7g 温度 50℃改变加水的量

加水的量6滴12滴18滴24滴

高度 3.9 cm 4 cm 6 cm 4.5 cm

时间1′49″0′57″0′40″0′37″

黑面包中心温度149℃150℃146℃140℃从以上数据可以得出以下结论：

1蔗糖与硫酸体积比、蔗糖与硫酸初始（环境）温度、蔗糖颗粒大小、糖种类、加水的量都会影响实验的成败。其中主要原因为浓硫酸中加水的量，即初始放热多少。浓硫酸与水体积比控制在约8：1左右。水加多或加少都会影响黑面包膨胀高度。

2上课所用蔗糖并未变质，只是颗粒稍大、所加水量不适影响了实验。人教版旧版未明确加水的量，新版化学必修1中“黑面包”实验的药品用量未提。但老师不能忽略。

3黑面包实验成功时反应发出大量热，面包中心温度可达140℃左右。面包高度可达原高度的4倍多。故做实验时要小心被灼伤。

4在所列的糖中葡萄糖的膨胀效果更好，故本实验还可用葡萄糖代替蔗糖。

5 所用蔗糖不要太少，不然小烧杯内放出热量太少容易散失，会导致实验失败。特别是室温较低的时，更易使实验失败。

该实验要用浓硫酸，放出大量有毒气体。为此我最后试着将该实验进行微型化改进。将该实验该在试管中做。有这样几个好处：药品用量少，膨胀效果好。若开始放热效果不好易于水浴加热补救。但也有弊端：黑面包易膨胀喷出，试管不易清洗。所以该实验不适宜在试管中做。

教学反思：

通过对“黑面包”实验成败因素的探究，我对该实验有了全面的认识。深刻地认识到这次“黑面包”实验失败的真实原因是没有控制好药品的用量及比例，忽视定性实验中量的控制。对待化学问题，不能想当然，不能全凭经验处理实验问题，要依据事实说明问题。通过这次“黑面包”实验探究，我改变了对演示实验的态度，而且也体会到探究不仅仅是一句口号，需要自己去实践，去探究。通过此次探究，拉近了我这个年轻教师与探究的距离。当然我也很乐意在今后的教学中引导学生一起探究，真正体会科学探究的乐趣。