蘇教版小學科學“制取二氧化碳”實驗的改進

李紅靜

利用日常生活中的礦泉水瓶、塑料盆、輸液管、醋精等常見物品，對教材中的“小蘇打和醋反應”的實驗進行改進，增強教學效果，方便學生自主實驗，使學生在家里也能完成本次實驗。

小學科學是以培養學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課，以實驗為基礎的學科，讓學生通過親身經歷實驗，獲得知識，對培養學生學習科學的興趣，促進學生動手能力、觀察能力、思維能力，實驗教學顯得尤為重要。因此，在科學教學中，加強并改進實驗教學，無疑是培養學生探究能力、創新能力的最好途徑。

“認識二氧化碳”是小學科學（蘇教版）四年級上冊“空氣中有什么”一課的重要內容，其教學目標是學會制取二氧化碳，知道二氧化碳比空氣重且能使澄清石灰水變渾濁。教材上安排的實驗過程如下：在一集氣瓶瓶子里放入一些小蘇打，再倒進一些醋，瓶里出現的泡泡就是二氧化碳，再加上帶有玻璃管的橡膠塞，并通過乳膠管把二氧化碳通人到另一集氣瓶中，收集二氧化碳。在進行本節課的教學時，筆者遇到了一些困難，對它進行了一些改進。

一、教材中實驗存在的問題

“小蘇打和醋反應生成二氧化碳”是小學科學四年級下冊“空氣中有什么”的內容，在進行這個實驗教學時，遇到了以下一些困難：

1.實驗材料。實驗室沒有三角銼刀和乳膠管，無法截取一節玻璃管，適合集氣瓶大小的橡膠塞數量不夠，制取和收集二氧化碳都成了困難。

2.收集氣體的方法。教材上采用向上排空氣法收集產生的二氧化碳，二氧化碳和空氣都是無色無味的氣體，用向上排空氣法收集二氧化碳，學生判斷二氧化碳何時收集滿，需要進行檢驗是否收集滿。這對于四年級的孩子來說，增加了操作的難度。

3.實驗效果。醋的濃度太低，利用集氣瓶實驗，產生和收集的二氧化碳的速度比較慢，產生的二氧化碳的量不夠。一集氣瓶的二氧化碳進行蠟燭熄滅的實驗時，很難看到兩支蠟燭都熄滅的效果。為了能順利進行“二氧化碳比空氣重”和“二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁”兩個實驗，需要多次放人小蘇打和醋，多次收集二氧化碳氣體，這在無形中就增加了學生實驗操作的難度。

4.二氧化碳的保存。集氣瓶保存二氧化碳的效果不是很好，相同量的二氧化碳，用課前收集好的，進行“二氧化碳比空氣重”的實驗效果沒有現場制取的二氧化碳效果好。

二、改進措施

根據在教學過程中遇到的困難，對本實驗做了如下改動，改進后的實驗裝置圖如下：

圖1改進后實驗裝置

1.實驗原料。用醋精代替醋和小蘇打進行反應，制取二氧化碳。醋精的濃度比醋高，相同體積的情況下，醋精可以產生更多的二氧化碳。

2.實驗器材。用兩個350mL的飲料瓶（可樂瓶或礦泉水瓶）分別代替集氣瓶，作為反應器，以及收集氣體。用輸液管代替乳膠管，臉盆代替水槽進行實驗。

3.收集氣體方法。用排水集氣法收集產生的二氧化碳。盡管二氧化碳能夠溶解在水中，也能和水進行反應生成碳酸，但是，用這個收集方法有它的優點。學生通過氣泡的冒出，很容易看見產生的二氧化碳，通過瓶子中水位的下降，很容易判斷二氧化碳何時收集滿。

三、實驗改進后的效果

利用上述材料和方法反復進行多次實驗，效果比較好，和教材上的實驗相比，改進后的實驗體現出如下優點。

1.課本上的這個實驗是用集氣瓶、乳膠管、玻璃管和橡膠塞等進行實驗，實驗器材不容易獲得，并且玻璃儀器屬于易碎品。改進后，實驗器材是塑料制品不易碎，從另一個角度說，使用飲料瓶和輸液管進行實驗，都是廢物的再利用。

2.改進后的實驗中使用的器材都是生活中常見物品，很容易得到，學生不需要購買相關的實驗儀器，在家利用廚房用品也可以制取二氧化碳，解除了實驗器材和實驗地點的束縛，同時，實驗的成本比較低。

3.比起在橡膠塞上打孔和把乳膠管套在玻璃管上，用剪刀在瓶蓋上鉆個小孔就顯得容易得多，用橡皮筋固定反應器可以防止反應器倒下，用排水集氣法很容易判斷二氧化碳是否收集滿。

4.原實驗不僅產生的二氧化碳的量少，一集氣瓶的二氧化碳也很難進行“二氧化碳比空氣重”實驗，往往是高的蠟燭沒有熄滅。將飲料瓶用作集氣瓶，一次可以收集更多的二氧化碳，可以進行蠟燭熄滅的實驗。也可以在課前制取一些二氧化碳，通過擰緊瓶蓋可以將制好的二氧化碳長期保存，攜帶，避免利用大量的課堂時間制取二氧化碳。將飲料瓶作為反應器，實驗結束后，可以通過擠壓飲料瓶，使瓶中殘留的二氧化碳進入石灰水，研究二氧化碳的性質，提高二氧化碳的利用率。