初中化学实验教学中的研究性学习案例.doc

在初中化学实验教学中开展研究性学习的尝试
陈卫星
（安徽省旌德县教研室242600）
研究性学习作为一种学习方式，已在学科教学中被大力推行，为改进初中化学实验教学，我们在演示实验、学生实验中开展了研究性学习的尝试。本文介绍的是基中的两个案例。
案例一：能否用石灰石与稀硫酸反应制取二氧化碳的探究
1问题
实验室制取二氧化碳一般不能用稀硫酸与石灰石反应，原因是生成了微溶性的物质，附着在石灰石的表面，阻碍了反应的继续进行。显然，如果能设法使生成物不能覆盖住石灰石的表面，反应就能继续进行。如何才能解决这一问题呢？
2假设
假设一：生成物在水中可溶，不会覆盖在石灰石上中断反应。
假设二：石灰石与稀硫酸接触面很大，生成物不能覆盖住石灰石中断反应。
3.分析与验证
（1）查阅有关资料：①硫酸是二元强酸，当浓度较稀时，主要发生以下电离：H2SO4——2H++SO42-，当达到一定浓度时，主要发生以下电离：H2SO4——H++HSO4-。②通常情况下，硫酸钙微溶于水，硫酸氢钙可溶于水。③固态物质的表面积与颗粒大小有关，颗粒越小，表面积越大；在化学反应中，固态物质的表面积越大，接触面就越大，反应就越易进行。
（2）分析与实验方案设计：从资料内容分析可知，通过适当增大硫酸的浓度或将石灰石制成粉状的方法可使生成物不能覆盖住石灰石的表面而使反应中断。
实验方案一：配制不同浓度的硫酸溶液分别与块状石灰石反应，并记录反应速度和生成二氧化碳的量。
实验方案二：用一块纱布包住粉状石灰石，用铜丝系住，如图所示；铜丝可抽动，通过抽动铜丝控制反应进行。
（3）实验操作（略）
4研究结论
（1）粉状石灰石能与稀硫酸反应，且反应速度较快。
（2）可用块状石灰石与6mol/L以上的硫酸（注意不能太浓）反应来制取二氧化碳。
案例二：空气中氧气含量测定实验中红磷停止燃烧探因
1问题
按初中化学教材做空气中氧气含量测定实验时，红磷燃烧一段时间后就停止了。是什么原因呢？
2假设
假设一：瓶中与红磷反应的气体已用完。
假设二：所用的红磷已反应完。
假设三：瓶中所剩气体是二氧化碳，是二氧化碳使红磷的燃烧停止了。
3验证
（1）实验方案：①为验证假设一的正确性，可将一燃烧的木条伸进做完红磷燃烧实验的钟罩内，观察木条是否继续燃烧。②将做完红磷燃烧实验的燃烧匙取出后立即放在酒精灯上加热，观察燃烧匙内是否有物质继续燃烧，以验证假设二的正确性。③按初中化学教材做空气中氧气含量测定实验时，用装有燃烧匙和导气管的橡皮塞，当红磷燃烧停止后，立即将钟罩上的导气管伸入盛有澄清石灰水的试管中，打开事先夹住的弹簧夹，然后向水槽中加水，将瓶中气体排入试管中，观察石灰水是否变浑浊。
（2）实验操作（略）
4结论
红磷燃烧停止是因为支持燃烧的气体已经反应完，而不是红磷燃烧完了；所剩气体不是CO2，而是另一种不支持燃烧的气体(N2)。