"黑面包"实验的教学反思与探究

“黑面包”实验的教学反思与探究

陕西省 （ 725800）

摘要 ：用实验验证了影响浓硫酸脱水性实验成败的主要因素。笔者发现浓硫酸与所加水的比例，即反应初始放热的多少，黑面包中心温度能否达到140℃左右是实验成败的主因。通过该实验探究与反思，懂得了定性实验中定量同样重要。 关键词 ：浓硫酸 ； 脱水性 ； 实验；反思

高中化学演示实验多为定性实验，但试验过程中量的控制却不可忽略。教材中的实验多为经典实验，现象明显。年轻教师很容易套用一些经验性做法，又因课堂演示实验有许多不确定因素。又因年轻教师对许多实验缺乏思考与探究。因此当遇到突发状况导致实验失败时，便会无所适从，更谈不上及时补救了。

年轻教师在教学过程中，当遇到演示实验效果不理想或实验失败时，通常采用以下方法：第一师生一块找原因；第二敷衍过去，下课后重新做实验并找出失败的原因；第三直接问老教师将问题处之了事。总之很少通过科学的方法去探究实验失败的真实原因。对于经典实验的理解仅停留在表层，缺乏处理实验突发事故的能力。

今年，我代高一年级化学。在讲到浓硫酸的脱水性时要做“黑面包”实验，由于以前做了很多次都成功了，所以没提前试做，结果这次“黑面包”实验失败了。当时我为了自己的“形象”就采用了与学生一块找原因这种做法。我们先找药品的原因，说蔗糖颗粒有些大、色泽发暗可能变质了（心里却想蔗糖不易变质呀）。又找可能是浓硫酸加少了放热太少（当再加浓硫酸还失败）。最后怀疑是不是由于冬季（当时室温7 ℃左右）室温太低，当时又没带加热装置。最终也未能找出真正的原因，这堂课的实验以失败告终。

下课后，课堂上的尴尬引起了我的思考，教了好几年书。这么简单的实验竟然失败了，还不能及时补救。只后悔当初没有试一下，但仅此而已嘛。

为了避免课堂上那一幕再次重演，进一步提高教学能力，我对浓硫酸脱水性实验（以下简称为“黑面包”实验）进行了一些探究。我找了影响该实验成败的基本因素：药品是否变质、所加水的体积、气温、蔗糖颗粒大小、糖的种类、浓硫酸的体积等因素。采用控制变量法，探究该实验成败的因素。

药品 ：浓硫酸 、蔗糖（粉状绵白糖、小颗粒普通白砂糖、大颗粒冰糖）、葡萄糖、 淀粉

仪器 ：温度计、 尺子、 小烧杯（50ml） 、水银温度计 、酒精灯、 大烧杯 、 试

管、量筒（10ml）

实验数据：(见表1、表2、表3、表4、表5)

将7g蔗糖（上课时所用蔗糖，色泽有些发暗）放入50ml小烧杯，蔗糖高度约为1cm。 表1

温度35℃（水浴） 蔗糖质量 7g 6滴水 改变浓硫酸体积 硫酸体积 黑面包高度 时间

黑面包中心温度 表2

浓硫酸 8ml 蔗糖7g 6滴水 水浴加热 改变温度 初始温度 黑面包高度 时间

黑面包中心温度 表3：

浓硫酸 8ml 蔗糖7g 温度 50℃ 6滴水 改变蔗糖颗粒大小 蔗糖颗粒 黑面包高度 时间

黑面包中心温度 表4

浓硫酸8ml 蔗糖7g 温度 50℃ 6滴水 改变糖种类 糖种类 黑面包高度 时间

黑面包中心温度 表5

浓硫酸 8ml 棉白糖7g 温度 50℃ 改变加水的量

蔗糖 4．3 cm 43″ 115℃

葡萄糖

只变黑（加热后10cm） 3′37″ 48℃

淀粉

2.5cm（加热后5.5cm） 2′47″ 134℃

粉状绵白糖 4．6 cm 0′41″ 110℃

小颗粒蔗糖 1.7cm 3′57″ 79℃

大颗粒冰糖 只变黑 3′15″ 48℃

7℃ 1 cm 1′ 45℃

50℃ 3.7 cm 1′02″ 120℃

100℃ 4 cm 1′ 124℃

4 ml 1 cm 1′ 50℃

8 ml 2．6 cm 1′ 122℃

12 ml 2．8 cm 1′ 150℃

加水的量 高度 时间

6滴 3.9 cm 1′49″

12滴 4 cm 0′57″ 150℃

18滴 6 cm 0′40″ 146℃

24滴 4.5 cm 0′37″ 140℃

黑面包中心温度 149℃

从以上数据可以得出以下结论：

1蔗糖与硫酸体积比、蔗糖与硫酸初始（环境）温度、蔗糖颗粒大小、糖种类 、加水的量都会影响实验的成败。其中主要原因为浓硫酸中加水的量，即初始放热多少。浓硫酸与水体积比控制在约8：1左右。水加多或加少都会影响黑面包膨胀高度。

2上课所用蔗糖并未变质，只是颗粒稍大、所加水量不适影响了实验。人教版旧版未明确加水的量，新版化学必修1中“黑面包”实验的药品用量未提。但老师不能忽略。

3黑面包实验成功时反应发出大量热，面包中心温度可达140℃左右。面包高度可达原高度的4倍多。故做实验时要小心被灼伤。

4在所列的糖中葡萄糖的膨胀效果更好，故本实验还可用葡萄糖代替蔗糖。

5 所用蔗糖不要太少，不然小烧杯内放出热量太少容易散失，会导致实验失败。特别是室温较低的时，更易使实验失败。

该实验要用浓硫酸，放出大量有毒气体。为此我最后试着将该实验进行微型化改进。将该实验该在试管中做。有这样几个好处：药品用量少，膨胀效果好。若开始放热效果不好易于水浴加热补救。但也有弊端：黑面包易膨胀喷出，试管不易清洗。所以该实验不适宜在试管中做。 教学反思：

通过对“黑面包”实验成败因素的探究，我对该实验有了全面的认识。深刻地认识到这次“黑面包”实验失败的真实原因是没有控制好药品的用量及比例，忽视定性实验中量的控制。对待化学问题，不能想当然，不能全凭经验处理实验问题，要依据事实说明问题。通过这次“黑面包”实验探究，我改变了对演示实验的态度，而且也体会到探究不仅仅是一句口号，需要自己去实践，去探究。通过此次探究，拉近了我这个年轻教师与探究的距离。当然我也很乐意在今后的教学中引导学生一起探究，真正体会科学探究的乐趣。