“泡騰片”在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用

臧穎

【摘要】筆者通過生活中常見的“泡騰片”設(shè)計(jì)了四個(gè)和初中化學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，可以單獨(dú)在講授新課時(shí)將其作為課堂導(dǎo)入，也可以將幾個(gè)串聯(lián)用于復(fù)習(xí)階段的綜合提高。這樣做旨在還原化學(xué)從生活中來，再回歸生活的本質(zhì)。因此，教師可通過富有趣味性的實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)、學(xué)會(huì)用“化學(xué)的視角”看待分析問題的能力。

【關(guān)鍵詞】泡騰片;趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn);二氧化碳

實(shí)驗(yàn)是體現(xiàn)化學(xué)無窮魅力的一個(gè)重要手段。和日常生活聯(lián)系密切的化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更向?qū)W生展示了一門聯(lián)系生活、生產(chǎn)以及人類科技文明進(jìn)步和發(fā)展的科學(xué)。義務(wù)教育階段的化學(xué)教育不僅要引導(dǎo)學(xué)生更全面地認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的變化規(guī)律，而且要幫助學(xué)生更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)生活，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。如何培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“生活中的化學(xué)”，將“化學(xué)思維”運(yùn)用到日常生活實(shí)踐中，是所有化學(xué)教學(xué)工作者的基本目的之一。

筆者通過研究“維生素C泡騰片”的配料表，設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)。這四個(gè)實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中可以單一使用，也可以選取多個(gè)串聯(lián)。前者適用于新課程的導(dǎo)入講解，后者適用于復(fù)習(xí)階段對(duì)學(xué)生綜合能力的強(qiáng)化，可以有效避免復(fù)習(xí)階段的單一乏味，并提高學(xué)生課堂的積極性，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的再認(rèn)識(shí)，為他們的自主學(xué)習(xí)提供新思路。

一、碳酸氫鈉和酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究

1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)藥品：維生素C泡騰片一片，蒸餾水、碳酸氫鈉固體、稀鹽酸、稀硫酸、澄清石灰水適量。

實(shí)驗(yàn)儀器：50ml燒杯3個(gè)、帶導(dǎo)管的橡皮塞3個(gè)、試管三個(gè)、注射器三個(gè)。

2.實(shí)驗(yàn)步驟

按圖1a連接儀器并檢查裝置的氣密性，再在三個(gè)試管中分別裝入泡騰片、碳酸氫鈉，注射器中分別吸取蒸餾水、稀鹽酸以及稀硫酸，再將注射器中液體注入。

3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及原理分析

左側(cè)試管中均產(chǎn)生大量氣體，右側(cè)澄清石灰水變渾濁。

反應(yīng)原理依次如下：

以上三個(gè)化學(xué)方程式從微觀角度來講，本質(zhì)都是氫離子和碳酸氫根離子反應(yīng)生成水和二氧化碳。

4.實(shí)驗(yàn)拓展和延伸

利用此反應(yīng)可以測(cè)定泡騰片中碳酸氫鈉的含量，課堂上交流討論測(cè)定碳酸氫鈉含量的幾種常見的方法與思路。按圖1b連接好裝置：首先，可以根據(jù)發(fā)生裝置在反應(yīng)前后減少的質(zhì)量，借助于天平稱量去計(jì)算產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量，再依此計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量得到數(shù)據(jù)A。其次，利用多功能瓶。根據(jù)吸收裝置質(zhì)量的增加去計(jì)算碳酸氫鈉的質(zhì)量得到數(shù)據(jù)B。再次，用多功能瓶通過排水法測(cè)量二氧化碳體積的方式得到數(shù)據(jù)C。最后，將數(shù)據(jù)A、B、C進(jìn)行對(duì)比，探究水蒸氣、二氧化碳溶于水以及裝置體系內(nèi)殘余的氣體等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生的影響，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的誤差進(jìn)行分析并研究改進(jìn)方法。也可以對(duì)其進(jìn)行知識(shí)遷移，若是用鹽酸反應(yīng)還需要考慮揮發(fā)出的氯化氫對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生的影響。

二、泡騰片水溶液中顏色的去除

實(shí)驗(yàn)藥品：活性炭、泡騰片、蒸餾水。

實(shí)驗(yàn)儀器：燒杯兩個(gè)、漏斗、玻璃棒、帶鐵圈的鐵架臺(tái)、濾紙。

實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象：取泡騰片于燒杯中，向其中加入200毫升蒸餾水，反應(yīng)結(jié)束后得橙黃色液體，再向其中加入適量活性炭，充分?jǐn)嚢韬筮^濾得澄清溶液。

原理分析：利用活性炭的吸附性除去顏色，如果是連續(xù)實(shí)驗(yàn)也可以避免橙色對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)的影響。

三、檢驗(yàn)泡騰片中是否含有淀粉

實(shí)驗(yàn)藥品：碘酒、脫色后的泡騰片溶液。

實(shí)驗(yàn)儀器：試管1支。

實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象： 向適量脫色后的泡騰片溶液中加入碘酒，無明顯變化，未變藍(lán)。

現(xiàn)象分析：原因一，維生素C具有還原性與碘單質(zhì)發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)。

原因二，淀粉在酸性條件下水解生成了葡萄糖。

四、檢驗(yàn)泡騰片中是否含有葡萄糖

實(shí)驗(yàn)藥品：新制的氫氧化銅、脫色后的泡騰片溶液。

實(shí)驗(yàn)儀器：試管1支、酒精燈、試管夾。

實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象： 向新制的氫氧化銅中加入適量脫色后的淀粉溶液，加熱后產(chǎn)生磚紅色沉淀。

現(xiàn)象分析：說明大多數(shù)淀粉發(fā)生了水解，生成了葡萄糖。

五、綜述

本次實(shí)驗(yàn)選用的是亞寶藥業(yè)生產(chǎn)的維生素C泡騰片，主要成分為：維生素C、碳酸氫鈉、酒石酸、淀粉、蔗糖、氯化鈉、β-胡蘿卜素、檸檬黃等。維生素C泡騰片被用作化學(xué)課堂的實(shí)驗(yàn)展示比較常見，在高中化學(xué)教學(xué)中常被用作講解維生素C的相關(guān)性質(zhì)，還可以通過介紹滴定法來比較不同飲料或者果蔬中的維生素C含量。在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，維生素C泡騰片大多用來講解二氧化碳的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。它可以在新授課堂時(shí)作為導(dǎo)入，也可在相關(guān)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)的時(shí)候進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)探究（可以參照本文設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)一）。本文另外設(shè)計(jì)的3個(gè)小實(shí)驗(yàn)最好是聯(lián)合使用，在學(xué)習(xí)完淀粉和葡萄糖的知識(shí)后，教師可引導(dǎo)學(xué)生深入思考與探究，從而提高學(xué)生的知識(shí)遷移和綜合運(yùn)用的能力。筆者在一堂“奇妙的碳家族”公開課中就將四個(gè)實(shí)驗(yàn)放在一堂課上，但是弱化了實(shí)驗(yàn)一的能力遷移部分，利用其引出二氧化碳相關(guān)性質(zhì)的講解和復(fù)習(xí)。這一過程貫穿了從無機(jī)到有機(jī)，從二氧化碳、碳酸氫鹽、碳酸鹽到葡萄糖和淀粉。此時(shí)，教師可結(jié)合活性炭吸附性的講解再引導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)充回憶學(xué)習(xí)過的其他含碳物質(zhì)，這樣，初中階段學(xué)習(xí)過的含有碳元素的物質(zhì)就被匯總并建立了內(nèi)在聯(lián)系，從而使學(xué)生能夠很好地繪制結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖。這堂課對(duì)學(xué)生已有的知識(shí)進(jìn)行了充分的提煉，并為學(xué)生提供了學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的新思路，課堂最后用溫室效應(yīng)來討論二氧化碳的利弊，將整堂課提升到了情感態(tài)度價(jià)值觀層面，傳遞給學(xué)生的則是“學(xué)以致用、回歸生活”的科學(xué)素養(yǎng)。