高一化学下《5评说硫、氮的“功”与“过”5.3硫酸浓硫酸的性质》435沪科课标教案教学设计讲

《“黑面包”实验的改进与创新》教学设计
湖北省利川市第一中学
朱雅婷
一、教材分析
硫酸是重要的基本化工产品，浓硫酸的性质是元素化学知识中的重要组成部分，浓硫酸的脱水性、吸水性、强氧化性是浓硫酸的三大特性。

浓硫酸与蔗糖反应，俗称“黑面包”实验，是人教版化学必修1第四章《非金属及其化合物》第四节《氨
硝酸
硫酸》中浓硫酸的性质实验，是中学化学教学中的经典实验，是高中阶段学生最感兴趣的实验之一。

这是源于该实验有令人震撼的实验现象：在实验过程中，加入的蔗糖快速变黄变黑，产生大量的气体，放出大量的热，同时蔗糖的体积逐渐膨胀，形成
“黑面包”。

通过该实验，学生可以认识和掌握浓硫酸的性质，在此过程中还可以增强学生的创新意识、绿色化学等化学学科核心素养。

二、学情分析
学生已经学习了二氧化硫以及浓硫酸的性质，并对基本的实验装置有了一定的认识和了解，对实验装置进行改进，有了一定的基础，学习起来难度不是很大。

三、教学目标
学科素养
知识与技能
过程与方法
情感态度与价值观
证据推理与模型认知
预测实验改良装置
通过对浓硫酸实验装置的改进了解对实验装置改进的一般思路
培养建立现象和结论之间的逻辑关系
科学探究与创新意识
通过现象认识浓硫酸的性质
通过分组探究的过程逐步了解科学探究的一般过程与方法利用探究过程的体验和参与激发探究欲望，敢于质疑，提高对化学学科的兴趣
科学态度与社会责任
检验气体和尾气处理
运用已有认识和方法综合分析化学过程对环境可能带来的影响
尾气处理体现出了绿色化学要求，提升学生环保意识、社会责任感
四、教学重难点
教学重点：理解并掌握浓硫酸、SO2、CO2的性质以及SO2、CO2的检验方法。

教学难点：检验物质时排除共有现象的干扰；按绿色化、一体化的思想改进实验装置。

五、教法与学法
根据教材内容我将运用实验探究法来实施教学。

该方法是引导学生自主学习，培养学生创造性思维能力的有效手段，具有其他教学形式无法替代的特殊作用。

在课堂上我将引导学生进行小组讨论、自主合作探究、小组展示，以达到更好的教学效果。

六、教学过程
教学程序
教师活动
学生活动
教学意图
（一）
创设情境
引入主题
向学生介绍教材中实验、以及实验原理。

实验原理：
C12H22O1112C+11H2O
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+SO2↑+2H2O
一名同学上台演示“黑面包”实验，其他同学观察并描述实验现象。

分析实验原理。

引发学生的学习兴趣；提高学生的观察能力和语言表述能力。

教学程序
教师活动
学生活动
教学意图
△
浓硫酸
（二）
学生思考
提出问题
引导学生发现演示实验中存在的不足，提出心中的困惑。

思考并提出演示实验中存在的问题：
（1）原实验没有对产物进行检验。

（2）原实验不符合环保理念。

产生了有毒气体SO2。

提出困惑：怎么对产物H20、SO2、CO2进行检验？怎么处理尾气？
培养学生发现问题的能力和科学的思维方式。

（三）
提供信息
讨论分析
给出信息：通过百度、知网、维普等网站查询后发现，近年来有不少研究者针对传统实验设计方法的不足进行了许多优化设计，例如：曾华、高飞等老师对装置的改进如图所示。

改进装置一：
改进装置二：
分组探究，这两套装置的优缺点。

将学生分为两组，分别进行这两个实验。

分别进行这两个实验。

汇报交流、资源共享。

归纳整理这两套装置的优缺点。

改进装置一：
优点：该装置用试管，降低了药品用量，并成功地解决了污染问题。

缺点：用试管作为发生装置，“黑面包”膨胀的现象不够明显，另外，药品的量太少，以至于装品红溶液的洗气瓶内几乎观察不到明显现象。

该装置只对产物SO2、CO2进行了检验。

未对水进行检验。

改进装置二：
优点：该实验兼顾微型化、绿色化的化学理念以及对产物进行检验。

缺点：用试管作为发生装置同样存在前述弊端，采用的多球
干燥管在高中实验室中并不常见，这种干燥管的颈部过长，很难将药品加入并放于合适位置。

并且该装置只对产物水、SO2进行了检验，未对CO2进行检验。

培养学生分析问题、解决问题的能力。

培养学生提取信息、利用信息的能力。

改进实验装置，实现一体化、绿色化。

教学程序
教师活动
学生活动
教学意图
（四）
小组讨论
设计装置
指导学生根据教材和其他相关改进的优缺点，设计实验装置。

引导学生分析各个小组设计装置的优缺点。

总结整合得出最终装置。

用圆底烧瓶作为发生装置，用硬质玻璃管内依次装无水硫酸铜、用品红溶液浸泡过的滤纸、用水浸泡过的滤纸、用酸性高锰酸钾溶液浸泡过的滤纸作为产物水、二氧化硫的检验装置。

接着用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，用品红溶液检验二氧化硫是否除尽，最后用澄清石灰水检验二氧化碳。

小组讨论，合作探究设计实验装置。

展示各个小组设计的实验装置。

分析各个装置的利弊，总结整合得出最终装置。

培养学生科学探究、实验创新和小组合作的意识。

（五）
进行实验
得出结论
实验仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、导管、硬质玻璃管、具支试管、试管
实验药品：蔗糖、浓硫酸、无水硫酸铜、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、澄清石灰水
强调实验的安全性和操作的规范性。

引导观察实验现象。

进行实验，观察实验现象。

理解浓硫酸的性质，回顾二氧化硫的性质，掌握性质相似物质的检验。

进行实验，体验成功的喜悦感。

（六）
对比实验
感悟优劣
改进装置的优点：
1、用圆底烧瓶作为发生装置，保留了黑面包膨胀的现象，同时产生的气体量相对而言更多，有利于对实验产物进行检验。

2、用酒精灯微热的方法替代原实验中搅拌的方法，加快反应速率，缩短了黑面包出现的时间。

3、用被药品浸泡过的滤纸作为检验工具。

对实验现象进行有效检验。

为了方便更加明显的观察实验现象，特意加入了被水浸泡过的滤纸作为参照。

4、该套检验装置，不仅同时完
学生将改进后的实验与课本实验进行对比，体会不同实验方法的优劣，熟悉实验研究的基本方法。

总结归纳，巩固新知。

成了对产物水、二氧化硫、二氧化碳的检验。

5、在蔗糖体积还没膨胀时，无水硫酸铜开始部分变蓝，使学生更加直观的理解浓硫酸的脱水性：将蔗糖中的氢氧原子以个数比2：1脱去。

对同学们的表现总结点评，升华情感。

七、反思与评价
1、让学生参与整个实验设计，将抽象知识具体化，学生记忆深刻，教学效果好。

2、本实验设计从反应装置、反应发生、产物验证、尾气处理等几个方面充分考虑，让学生对于实验设计的完整性有了进一步认识。

3、对产物进行了必要的检验，特别是同时检验了水、二氧化硫、二氧化碳的生成，可以使学生更好的理解和掌握浓硫
酸的脱水性和强氧化性。

同时还兼顾了二氧化硫的漂白性、酸性、还原性等其他性质，充分挖掘了该实验的探究价值和知识价值，更具科学性和实用性。

4、减少了环境污染，并且有利于师生的健康，充分体现了环境保护的理念和绿色化学的思想。

但是，由于进行了组合实验，该实验装置比原实验装置复杂。