对“浓硫酸稀释的错误操作”演示实验的改进

江苏省海安县李堡初级中学（226631）仲维华

作为学生认识浓硫酸性质的重要演示实验，人教版教材“浓硫酸稀释的错误操作”中，无色的水进入无色的酸产生的飞溅现象不甚明显也不易观察，但通过实践改进，笔者发现可借助pH试纸使实验现象变得明显，效果得到提升。

人教版9年级《化学》下册P53页实验110-6“浓硫酸稀释的错误操作”这个演示实验，对加深学生认识硫酸的性质不可或缺。但按课本所示流程操作，液体飞溅现象的呈现效果欠佳，有待改进。

1原实验的不足

如果将水注入浓硫酸中，由于水的密度较小，水会浮在浓硫酸的上面，溶解时放出的热能使水立刻沸腾，使硫酸液滴向四周飞溅，这是非常危险的，如图1所示。但实际教学中，液体“飞溅”现象并不明显，加之水、硫酸都是无色的，不仅后排学生看不到，即使最前排学生也难以见到明显的现象，有时只有近距离仔细观察，才能勉强看到有点沸腾气化的现象和声响，所以演示效果欠佳。

2改进设想

在水进入浓硫酸时，借助pH试纸和自制的改进装置，在距离液面不同高度（本实验笔者预设了距离液面约0.5 cm和2.5 cm）处检测液体飞溅的状况，通过pH试纸颜色的变化和飞溅产生的不同图案使实验的飞溅现象变得明显有说服力。

3改进后的实验过程

3.1实验药品及器材

浓硫酸、蒸馏水、玻璃棒、烧杯（95 ml）、薄硬纸板、双面胶、pH试纸、塑料瓶盖、胶头滴管、直尺、剪刀等。

3.2实验装置

实验装置如图2所示。

3.3操作过程和现象

（1）取一只与95 ml烧杯口径相仿的塑料瓶盖（大小可裁剪），在其上钻两个小孔。一个孔靠近瓶盖边缘，其直径比玻璃棒直径略小，使之可紧扣在玻璃棒上，以防杯中液滴飞溅出来；另一个孔靠近瓶盖中心，其直径略大于胶头滴管直径，便于滴管伸入滴加水。

（2）在硬纸板一面粘上双面胶，再粘上pH试纸，最终把粘有pH试纸的区域裁剪成比烧杯口径略小的圆形，并与塑料瓶盖叠在一起，在相同位置处也钻两小孔，孔的功能同塑料瓶盖。

（3）把塑料瓶盖和一面粘有pH试纸（这一面向下）的圆形硬纸板组装如图2所示。

（4）向烧杯中加入约40 ml浓硫酸，保持液面距离pH试纸约0.5 cm，将吸有蒸馏水的胶头滴管，从塑料瓶盖和硬纸板相同位置的小孔伸入，挤压1~2次，然后取出，可看到pH试纸上的现象，如图3所示。

（5）把上一步操作中粘有pH试纸的硬纸板取下重新换上一张，将其置于距离浓硫酸液面约2.5 cm处，如图4所示。再次将吸有蒸馏水的胶头滴管，从塑料瓶盖和硬纸板相同位置的小孔伸入，挤压1~2次，然后取出，可看到pH试纸上的现象，如图5所示。

4改进的注意点

（1）如图2所示的装置的连接应注意保持塑料瓶盖在上方，防止液体飞溅出来造成伤害，而将硬纸板置于下方且有pH试纸一面向下，便于检测到液体的飞溅；同时还要让塑料瓶盖和硬纸板上靠近中心的小孔处于上下同一竖直位置，便于胶头滴管伸入滴加水。

（2）由于硫酸浓度足够大是液体飞溅能否发生、是否剧烈的关键条件，如果浓硫酸浓度迅速下降，则会导致液体飞溅减弱甚至无现象。因此为了尽可能避免水使硫酸浓度大幅下降的现象，首先所用浓硫酸的量不能太少，建议取30 ml以上；其次用胶头滴管滴加的水不能太多，每次挤压橡胶帽1~2次为宜。另外，实验使用的浓硫酸最好是原瓶刚开启的，尽量不要用已开启且长时间放置的浓硫酸，那样浓硫酸会因吸收了较多水分而变稀，最终使实验效果变差甚至实验失败。

5改进后的优点

（1）由pH试纸的变色，使无色液体飞溅的现象得到明显呈现，给学生的印象非常直观深刻。

（2）pH试纸在距离液面0.5 cm和2.5 cm的不同高度测得飞溅产生的不同“图案”，使学生充满兴趣和好奇，因而活动参与意愿强，探究思维积极性高，师生双边活动多，能充分凸显学生的主体地位。

（3）实验添加使用pH试纸及改进装置，并没有改变该演示实验的科学性、简约性、安全性，但明显的现象、良好的实验效果，却更好地体现了演示实验应面向所有学生开放的必要。

收稿日期：2014-11-24