小苏打和白醋的变化

第２９卷中小学实验与装备２０１９年第５期３１
㊀优秀说课案例选登
小苏打和白醋的变化
湖北省武汉市光谷第一小学(４３００７４)㊀张文娅
１㊀实验器材
(１
)改进前:敞口玻璃杯１个㊁玻璃片㊁蜡烛㊁细木条(见图１).(２
)改进后:多功能集放气装置(包含:尾巴气球１个㊁导气管１根㊁滤片１个㊁调速开关１个)㊁温度传感器㊁分层蜡烛台㊁锥形瓶(见图２
)
.图１㊀
改进前的实验装置
图２㊀改进后的实验装置
２㊀实验原理及实验设计思路
２．１㊀实验原理
小苏打和白醋混合发生化学变化,反应产生大量二氧化碳气体,使液体温度降低.二氧化碳气体不支持燃烧,二氧化碳气体比空气重.
２．２㊀实验设计思路
本课主要对产生气体这一化学现象进行探究,所以本课实验要抓住产生气体的关键,但使用教材中的装置时学生出现了一些问题,具体内容见表１.
在几个班的教学中,学生几乎出现了同样的问
题,所以笔者尝试将原有装置进行优化改造.
表１㊀使用教材中的装置时学生出现的问题
学习环节出现的问题原因分析
观察小苏
打和白醋混合后的变化
反应物外溢;
无法将产生的气泡与气体联系起来;用手触摸玻璃杯,主观感受不准确.反应物的量过多;
产生气体的现象不明显;实验本身温度变化不大,手触摸影响实验温度.判断产生
了什么气体
检验时,细竹条和蜡烛都未熄灭;倾倒气体时,杯中剩余液体溢出.
装置的密闭性不好,有空气混入,并且玻璃杯所容纳的气体较少;倾倒的过程中,气体分散,影响检测效果.
３㊀实验创新改进要点
使用学生熟悉的物品(气球和输液装置)进行
实验,通过精心设计,让实验现象更加具体㊁可视㊁可控,让集气㊁放气操作更加方便.创新点体现在以下几方面.
３．１㊀集气装置优势(１)产生气体的现象更明显,气体可视化;(２)剧烈反应,锥形瓶内气泡不会外溢;(３)气球可将反应产生的大量气体全部贮存;(４)避免外部空气混入.
３．２㊀放气装置优势(１)调速开关把控集气装置的开㊁关,提升整个装置的密闭性;(２)调速旋钮控制每次检验时的气体用量,随用随取.
３．３㊀分层蜡烛台优势(１)烛台外部烧杯使检验时的二氧化碳气体更加集中,提升实验效率;(２)蜡烛从下往上依次熄灭,产生的气体比空气重的现象更明显.
３．４㊀温度传感器优势数字化监测温度,数据和实际结合更有说服力.
４㊀实验教学目标
４．１㊀科学知识
小苏打和白醋会发生化学反应,产生新的物质.二氧化碳是具有特殊性质的一种气体.
３２㊀中小学实验与装备２０１９年第５期第２９卷
４．２㊀科学探究
能用感官全面观察小苏打和白醋,能使用改进后的装置进行实验,并记录实验现象.
４．３㊀科学态度
让学生懂得只有用足够的证据才能做出正确的判断,知道得出科学结论需要经过严密的逻辑推理.
４．４㊀科学㊁技术㊁社会与环境
通过使用创新实验装置认识到变化是有规律的,规律是可以被我们认识的.
５㊀实验教学内容
５．１㊀小苏打和白醋混合
在认识和了解创新装置的基础上,使用多功能集放气装置收集小苏打和白醋混合产生的气体,借助温度传感器观察温度变化.
５．２㊀检验气体
使用新装置来检验反应产生的气体,得出该气体不支持燃烧且比空气重的特性.
５．３㊀拓展对比
多功能集放气装置支持多种检验方式,该装置可套在可乐瓶口,将可乐中的气体与本实验产生的气体进行对比.
６㊀实验教学过程
实验装置改进后,教学过程也必须进行相应调整,否则改进后的实验装置在一开始就限制了学生的思路,在观察实验时学生只会注意到气球膨胀,而忽略了伴随的其他变化.改进后实验教学过程设计如下.
６．１㊀实验导入,聚焦气泡
６．１．１㊀小苏打和白醋的混合初步体验
教师演示实验:用玻璃杯将大量小苏打和白醋(学生不知)混合,反应剧烈,大量泡沫(气泡)溢出,激发学生认识这两种物质的兴趣和初步的证据意识.
６．１．２㊀引出小苏打和白醋
(１)观察小苏打和白醋;(２)学生观察小苏打和白醋,记录它们各自的特点;(３)学生汇报,描述特点;(４)教师提问:将小苏打和白醋混合会出现什么变化?
６．１．３㊀小苏打和白醋混合
(１)教师提问:除了气泡,还有其他变化吗? (２)教师利用 特制 的实验器材来混合小苏打和白醋,将会有更多的发现;(３)教师微课介绍实验器材及实验步骤:①实验器材:锥形瓶㊁温度传感器㊁多功能集放气装置.②实验步骤:关闭调速器开关;把装有小苏打的气球套在锥形瓶上;将小苏打倒入锥形瓶.(４)学生实验,观察记录并进行汇报.６．１．４㊀判断产生的气体
学生针对问题,提出猜想,结合教师提供的气体性质表,自行讨论实验方案,见表３.学生交流汇报实验方案.教师微课展示实验器材及操作步骤.
表３㊀实验方案
名称颜色气味是否支持燃烧轻重
空气无色无味支持燃烧－
氧气无色无味支持燃烧比空气重二氧化碳无色无味不支持燃烧比空气重二氧化硫无色刺激性气味不支持燃烧比空气重
氢气无色无味支持燃烧比空气轻
氮气无色无味不支持燃烧比空气轻㊀㊀(１)验证产生的气体是否支持燃烧:往集气瓶里插入正在燃烧的细竹条,与空集气瓶实验进行对比.(２)验证该气体的轻重:点燃蜡烛,将导管口伸入分层蜡烛台口内,导管口不要对着烛焰,打开调速开关.(３)学生进行实验,交流汇报并得出结论:以上２个实验说明这种气体不同于空气,它不支持燃烧且比空气重.(４)归纳总结,拓展提升.科学家经过大量的研究,已经确定:小苏打和白醋混合后产生的气体就是二氧化碳.小苏打和白醋混合后产生了新物质,这样的变化属于化学变化.
７㊀实验效果评价
(１)实验效率提升:教科书提供的实验材料简单,学生操作安全.但是教学预设和实际生成之间总有一些差距,实际操作遇到的问题很容易打乱学生的探究思路,影响实验效率.改进后的装置整体优化,学生可以全身心的参与到实验过程中,大大提升了实验效率.(２)思维方式提升:本课第三部分 判断产生了什么气体 是一个很重要的验证活动,也是培养学生思维发展的极好时机.改进后的装置可以给学生的多种探究方式提供支持,极大地训练学生的实证思维.
改进的实验器材还在继续探索,继续优化提升.量 生 定制的器材,将助力更加高效的课堂.
收稿日期:２０１９－０８－１４。