王兴豪 安徽省巢湖市第三中学 安徽 巢湖 238000
【摘要】一般情况下酸、碱中和反应时没有明显现象，引入第三种物质来显示反应进行，由此深入，设计不同方案，全面认识酸、碱反应，巩固知识，训练思维。
【关键词】反应；指示剂；新物质；能量
中图分类号：G623文献标识码：A文章编号：ISSN1001-2982（2019）11-162-02
引言:初中化学中考一轮复习时间短，任务重，特别是酸、碱、盐这方面知识，学生感觉内容多、难度大。根据课程标准要求，要用实验探究酸、碱的主要性质，结合中考要求，我在《酸和碱的中和反应》章节复习时，作了以下尝试。
一、知识回顾，动手实践，提升能力
有的学者说“在酸、碱、盐学习中要选择恰当的教学方法，强化对酸、碱、盐性质的探究过程”。[1]因此，我在《酸和碱的中和反应》章节复习时，首先请同学们回顾课本知识，氢氧化钠溶液和盐酸溶液相遇无明显现象，能否判断氢氧化钠和盐酸溶液是否反应呢？请同学们设计实验证明。大多数同学能够根据课本知识设计出如下实验：在氢氧化钠溶液中先滴入1-2滴酚酞溶液，溶液变红；然后再慢慢滴加盐酸溶液，直至红色恰好褪去；再反滴一滴氢氧化钠溶液，红色复现，此种现象证明盐酸和氢氧化钠溶液反应。这个时候请同学们思考：酚酞溶液在这里起到了什么作用？大家不假思索回答“酚酞溶液是酸碱指示剂，显示溶液酸碱性”。在此适时引导学生思考：酚酞溶液是酸碱指示剂，但在这个反应中不也是作为显示氢氧化钠和盐酸反应的物质吗？再次追问：能否根据我们所学的酸、碱、盐知识，也能找到一种与酚酞不属同类，也能显示氢氧化钠和盐酸反应的物质呢？这个时候同学思维一下子变得积极活跃起来，纷纷发言，讨论、交流，设计出种种方案：
方案一在试管中加入镁条，再加入稀氢氧化钠溶液2ml，然后慢慢滴加稀盐酸，边滴边震荡。刚开始加入盐酸无现象，随着盐酸的不断滴加，镁条表面出现气泡，说明盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应。其设计依据：如果盐酸和氢氧化钠溶液不反应，镁条表面开始就有气泡，因为活泼金属与盐酸要发生反应，产生氢气。
方案二在试管中加入黑色氧化铜粉末少许，后加入氢氧化钠溶液约2ml，然后慢慢滴加稀盐酸，边滴边震荡。刚开始加入盐酸无现象，随着盐酸的不断滴加，溶液变成蓝色，黑色固体消失，这说明盐酸与氢氧化钠发生了反应。其设计依据：如果盐酸和氢氧化钠溶液不反应，在滴入盐酸时，溶液就会出现蓝色，黑色固体慢慢消失，因为盐酸会和金属氧化物反应。
方案三在试管中先加入一小块碳酸钙固体，后加入稀氢氧化钠溶液约2ml，然后慢慢滴加稀盐酸，边滴边震荡，刚开始加入盐酸无现象，随着盐酸的不断滴加，固体表面有气泡产生，这说明盐酸与氢氧化钠发生了反应。其设计依据：根据掌握的实验室制二氧化碳原理，如果盐酸和氢氧化钠溶液不反应，在滴入盐酸时，碳酸钙固体表面就会出现气泡。
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方案一到方案三的设计，分别复习了酸与金属反应，酸与金属氧化物反应，酸与盐反应，结合本章节知识回顾和实验结论，也复习了酸与酸碱指示剂反应，酸与碱的反应，从而复习了酸的主要性质。学生在动手实验前，对上述方案进行了讨论、分析，认为方案一中镁条太轻容易在震荡时候浮起与滴加的盐酸相遇，产生气泡，经过大家讨论后改为慢慢滴加盐酸；方案二中的氧化铜试剂改用铁锈效果更好，根据实验经验知道氧化铜与酸反应慢，而铁锈是多孔性物质，铁锈遇酸反应快，溶液变为黄色，反应现象明显；方案三中碳酸钙固体不能太大，大了氢氧化钠的液面不能将它淹没，滴加盐酸时盐酸会直接与大理石接触，产生气泡，使实验失败。上述实验所配盐酸和氢氧化钠浓度不能太大，否则盐酸浓度太大会是反应历程变短，甚至观察不了现象；为了增强实验信度，宜采用对比实验。同学们根据优化了的方案动手实验，获得了满意的效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此过程中，培养了动手能力，巩固了所学知识。
二、科学引领，大胆设计，解决问题
上述是根据反应物的减少来设计实验证明化学反应发生的。我们知道化学反应的特点是有新物质生成，能否根据这个特点来设计实验呢？
在这个思路的指引下，我们设计了如下方案：先称量0.2g氢氧化钠溶于100g水中，再加入足量稀盐酸，加热蒸发后得到白色固体，再称量白色固体质量是否为0.2g。如果质量有变化，则说明有新物质生成，从而证明氢氧化钠和盐酸溶液发生了反应。其设计依据是溶液中的水和盐酸在加热条件下会挥发。或者将白色固体暴露在空气中观察，看是否潮解，如潮解，则说明没有新物质生成，得出氢氧化钠和盐酸溶液没有发生反应。在这个方案的设计中，有的同学提出了空气中二氧化碳和溶解在溶液中二氧化碳会影响实验结果，课堂上这位同学提出的质疑具有较高的价值：一方面丰富了知识，另一个重要方面这也是培养学生创新思维的契机。经过大家反复论证，认为配制溶液的蒸馏水要煮沸，以赶走溶解在其中的二氧化碳气体。实验加盐酸时，不应滴加，而应将滴管插入氢氧化钠溶液慢慢注入。蒸发时应在氮气流中进行，一方面避免实验产生误差，另一方面，通过这套密封装置，也避免了在蒸发过程中产生的氯化氢对人的刺激和环境的危害。
同学们通过上述设计实验不仅能够证明盐酸和氢氧化钠溶液发生了反应，同时掌握了如何来判断一个化学反应是否发生的方法：既可以从反应物的减少来验证化学反应的发生，也可以从看有无新的生成物来验证化学反应是否发生。
根据同学们的认知，化学反应的一个特点是有新物质生成，化学反应的另一个特点是伴有能量,有的反应是吸热的，有的是放热的。在初中阶段我们接触到的四类反应是放热的：1.一些化合反应如CaO+H2O=Ca(OH)2，2.可燃物的燃烧，3.活泼金属与酸反应，4.酸碱中和反应。因此，我们可以根据酸碱中和放热的原理，运用数字化手段，通过手持技术，设计实验，分别测实验前氢氧化钠溶液和盐酸溶液温度，氢氧化钠溶液和盐酸溶液混合后溶液的温度，通过温度有无变化来判断反应有无发生。
三、优化方案，回归课本，升华情感
根据实验设计原则，即设计方案要注意方案的科学性、安全性、环保性、简约性、经济性。我们对上述全部方案进行认真的评价，大家一致认为课本方案操作简单，现象明显，节约药品，无安全隐患，从而认识到课本是范本，“实验是化学的最高法庭”。在复习的任何时候不要丢了课本，轻视实验。有人说“教师在选择和确定探究内容时，应考虑以下原则：①探究内容要有较大的学科价值；②探究要符合学生的认知规律，即能促进学生对所学知识的理解和建构……⑤通过探究，要使学生养成科学思维方式的习惯”。[2]本节内容就是根据上述原则，充分发挥实验的探究功能，最大程度地调动学生积极性，学生通过实验观察发现问题，通过实验展开探究活动和解决问题，通过实验来检验知识和发展知识。在经过一轮探究后，问题似乎回到了起点，其实在这个过程中，前半部分主要通过设置问题情境，激发学生实验欲望，学生通过讨论、交流，自主设计实验，复习了酸的性质，提高实验设计能力和动手能力，后半节主要通过设计实验，改进实验方案，不但让学生获得知识和技能，而且让学生受到科学方法、科学思维的训练，养成科学精神和科学品德。学生通过本节内容学习，归纳了化学反应的二个特点：有新物质生成，伴有能量。人类正是利用化学反应的二个特点，制造了更多的新物质，使我们的世界更加绚丽多彩，生活更加美好，加深了对“化学是人类进步的阶梯”的认识，从而培养更多的学生热爱化学；同时本节也围绕中考重、难点，层层推进，推陈出新，拓展了学生的思维，达到了较好的复习效果。
注释
[1]刘江田：《课堂教学问题诊断与解决》，天津教育出版社2009年版，第102页。
[2]朱韶红：《学生学习内容疑难问题解析》，东北师范大学出版社2012年版，第29页。
参考文献
[1]《化学•九年级》，人民教育出版社，2012年6月。
[2]吴俊明：《新课程理念与初中化学课程改革》，2002年6月。
论文作者:王兴豪
论文发表刊物:《中小学教育》2019年11月2期
论文发表时间:2019/12/9
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