浓硫酸使蔗糖炭化的“黑面包实验”创新教学设计

人教版高中化学必修1第四章第四节《氨硝酸硫酸》

浓硫酸使蔗糖炭化的“黑面包实验”教学设计

一、教材地位

浓硫酸使蔗糖炭化的“黑面包”实验是人教版高中化学新教材必修1“第四章非金属及其化合物”第四节《氨硝酸硫酸》中关于“硫酸”教学中的一个实验。该实验能直观体现浓硫酸的脱水性，引出浓硫酸的强氧化性，起到承上启下的作用，是本节课重难点的突破口；而且实验现象明显、趣味性强，能激发学生学习兴趣，培养学生科学精神及学会学习的核心素养。虽然教材中，并未安排该实验，仅以图片及文字进行描述（图1），但在教学时可以补充该实验。

图1

二、学情分析

学习本节内容前，学生的知识基础、能力基础、学习心理及欠缺的能力如下：

知识基础：学过稀硫酸及酸的通性；接触过浓硫酸的部分特性（吸水性）；氧化还原反应原理；二氧化碳、二氧化硫的检验。

能力基础：高一学生的抽象思维能力和归纳概括能力均已初步形成，对于问题喜欢去寻根究底，敢于质疑、勇于创新。

学习心理：在看到《硫酸》这个课题时，很多学生对浓硫酸的腐蚀性或多或少有点恐惧，所以，学生对浓硫酸即感兴趣又不敢靠近。

欠缺能力：对浓硫酸的强氧化性认识不足，逻辑思维不成熟，需要借助直观的现象或教具。实验动手能力有待提高。

三、教学目标

根据上述分析及新课程标准中全面培养学生化学学科素养的要求，确定教学目标如下：

1.知识与技能：通过探究硫酸的性质并实验，掌握硫酸的特性（吸水性、脱水性、强氧化性）；书写分析硫酸与碳、铜的反应方程式巩固氧化还原反应的概念，并能较灵活的运用。

2.过程与方法：对实验的设计、评价、探究，培养学生的动手、动脑和运用知识的能力；观察浓硫酸与蔗糖反应的演示实验，提高学生观察、分析实验现象，得出正确结论的能力。

3.情感、态度与价值观：学生通过自主探究，锻炼其方案设计能力，动手实验能力，培养学生严谨求实、勇于创新的科学品质及化学学科核心素养。

重点、难点如下：重点：浓硫酸的脱水性、强氧化性

难点：浓硫酸的强氧化性，实验探究、评价思维的形成。

四、教学过程（仅对该实验进行阐述）

引导学生关注课本的插图，并分析该实验存在“造成污染，影响身体健康，无法验证刺激性气味的气体是什么”等不足，指导学生合作进行改进后的实验，锻炼学生合作能力、动手能力及

逻辑思维能力。下面演示改进后的实验。

1.在液封除毒气集气瓶中放入10g 蔗糖，加入5-6滴水。在液封槽中加入水以做液封用，往其中加入1～2滴品红溶液。然后往液封除毒气集气瓶中加入8mL 溶质质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌，静置，观察实验现象。

2.待反应缓和后，取2mL 液封槽中溶液置于试管进行加热，观察实验现象。

实验结束后，该实验可观察到蔗糖变黑，体积膨胀，放热，品红溶液褪色，加热后颜色恢复。

3.该改进实验的创新之处为：

（1）使用液封除毒气集气瓶，操作简单、实验现象明显、趣味性强，并能有效吸收有毒气体，符合绿色环保理念。

（2）能直观检验生成气体中含有SO 2。

设置阶梯型问题：

①“蔗糖由白变黑，体积膨张，说明浓硫酸有什么性质？”

②“碳和浓硫酸反应有哪些产物？体现浓硫酸什么性质？ ”

通过解决阶梯式问题，学生能轻松掌握重点，突破难点。

四、说教学反思

1.改进后的“黑面包”实验操作简单，现象明显，有效减少了污染，并能直观验证了SO 2的生成，很好的服务了教师的教与学生的学。

2.学生对实验现象进行了分析，对原因进行了大胆的猜想，通过小组的努力验证了自己的猜想，体现了“学为主体、教为主导”的教学理念，也很好的培养了学生实践创新的科学素养。

3.实验教学与创新，需要我们不断探索与追求，一次偶然的经历或者一个小小的视频，都可以是我们创新的灵感，这就要求我们不仅要让学生在体验中成长，更要求我们要在创新中突破。