基于高中化学演示实验的改进对核心素养“科学精神与社会责任”的培养研究

任洪臣 楚善明 李伟民

摘 要：“科学精神与社会责任”是化学学科核心素养中培养学生解决学习生活中化学相关问题的主要素养之一。文章将“科学精神与社会责任”这一核心素养融入高中化学演示实验的改进当中，通过对铜与浓硫酸反应演示实验的改进，让实验更加安全环保，对树立学生绿色化学观念以及核心素养的培养具有重要意义。

关键词：科学精神与社会责任;演示实验;绿色化学

在新课程改革不断发展的浪潮下，为提高学生综合素质，促进学生全面发展，把发展学生核心素养作为教学目标得到了众多教育工作者的认可。化学学科核心素养的培养，是高中阶段学生核心素养发展的重要环节，“科学精神与社会责任”作为高中化学学科核心素养的重要组成部分之一，需要求学生做到以下几点：1. 具有严谨求实的科学态度;2. 具有新颖独特的创新精神;3. 具有可持续发展意识及绿色化学的观念;4. 具有对与化学相关的社会问题、环境问题做出正确判断的能力。

演示实验作为高中化学教学的主要内容之一，是高中化学教学中不可或缺的一部分，教师在对学生进行演示实验的过程中，学生可以通过丰富的实验现象，分析理解教材中的疑难点，对培养学生的观察能力、实验能力上，体现出至关重要的作用。在教学中，做好演示实验需要注意几点：1. 演示实验要有很强的目的性;2. 实验要操作简单直观，易于观察;3. 实验过称要尽量简洁，内容精炼;4. 实验装置要符合安全要求，避免污染。但现有个别演示实验仍然存在着一定的安全问题、环保问题，所以，对现行教材中存在问题的演示实验进行改进尤为重要。

通过对演示实验“铜与浓硫酸”及“蔗糖与浓硫酸”存在的二氧化硫气体泄露问题进行改进，并将其与传统演示实验进行对比，可以在课堂演示实验的讲授过程中，让学生通过小组讨论方式，对两种实验装置进行分析，总结实验改进后对环境保护的作用，对化学学科核心素养中“科学精神与社会责任”的培养具有重要意义。

一、 铜与浓硫酸

（一）实验目的

教材中铜与浓硫酸实验产生的二氧化硫容易随着铜丝的来回抽动而释放到空气中，对空气造成污染，对实验人员也存在一定危险，改进后的实验克服了以上缺点。

（二）实验仪器及试剂

注射器、试管、胶塞、铁架台、酒精灯、火柴、棉花团、胶管、试管夹、玻璃导管、铜丝、氢氧化钠溶液、浓硫酸、石蕊试液、品红溶液。

（三）实验装置图

首先将铜丝沿着注射器末端插入胶头上，铜丝末端卷成螺旋状。在一个带导管的胶塞上挖一个孔，并嵌入已经插入铜丝的注射器。向试管中加入少许浓硫酸，用胶塞塞紧试管口，再向下推注射器活塞柄，使铜丝与浓硫酸接触后，点燃酒精灯。将实验产生的二氧化硫气体通入品红溶液及紫色石蕊溶液中。观察品红溶液及石蕊试液的颜色变化。将注射器的活塞柄向上拉，让铜丝与浓硫酸不再接触，反应会立刻终止，待装置冷却后，再将试管中的液体倒入另一只盛有少量水的试管中，观察溶液的颜色变化。

（五）装置改进的优点

将注射器嵌入胶塞后，注射器与胶塞接触面保持不动保证了装置的气密性;利用注射器对铜丝进行抽拉，避免了铜丝直接在胶塞处抽拉导致的部分二氧化硫的泄露，保证了教师操作安全，实验环保无污染。

二、 浓硫酸与蔗糖

（一）实验目的

教材中蔗糖与浓硫酸实验产生的二氧化硫没有任何的处理，全部排放到空气当中，存在一定的危险性，改进后的实验克服了以上缺点。

（二）实验仪器及试剂

玻璃导管、胶塞、锥形瓶、玻璃棒、烧杯、漏斗、蔗糖、氢氧化钠溶液、水、浓硫酸。

（三）实验装置图

（四）实验操作

取5g蔗糖放入锥形瓶中，加入5mL水，用玻璃棒进行搅拌，再加入5mL浓硫酸，搅拌后立即用胶塞堵住锥形瓶口，观察蔗糖变化。

（五）装置改进优点

教材中传统的蔗糖与浓硫酸演示实验将二氧化硫气体全部排放到空气中，带支管的锥形瓶能够有效地将反应装置封闭，并将实验产生的二氧化硫气体全部导入氢氧化钠溶液当中，非常有效地避免了空气污染。

文章通过对两种传统演示实验进行改进，与传统实验相比，改进后的实验均可有效避免实验过程中有害气体二氧化硫的泄露，既保证了实验过程中教师及学生的安全，又避免了空气污染。符合绿色化学观念，体现了“科学精神与社会责任”的核心素养。对培养学生“科学精神与社会责任”的核心素养具有重要意義。

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