奇妙的化学溶洞

课题：奇妙的化学“溶洞”

大一五班

一、 教学目的：

1. 了解钟乳石的形成过程

2. 学习制作简易溶洞

3. 学会实验操作和观察实验现象

二、 教学内容

1. 引入情景：

黑板上写下板书：奇妙的化学“溶洞”。让小朋友观看千形万状的钟乳石（ppt制作出钟乳石的一系列图片），询问他们这些钟乳石是不是特别好看，调动起他们的兴趣，询问他们是否想在课堂上制作出相似的美景（回答是肯定的），进入课堂实验。

2. 实验部分：

1）将配制好的 5%磷酸三钠溶液倒入标本瓶内静置，备用。

2）将固定有晶体的支架，轻轻放在步骤 1 标本瓶的液面上方，观察奇妙的实验现象。 注：晶体固定方式多种，仪器为：标本瓶、烧杯、一次性透明塑料水杯等。

实验现象描述：晶体盐与 5%磷酸三钠溶液接触，晶体表面溶解液与磷酸三钠溶液反应生成的难溶盐，沉积在晶 体表面成为倒挂的钟乳石、“顶天立地”的“石柱”、 “石笋”。几分钟能观察到奇妙无比的实验现象。

1）三氯化铁晶体在 5%磷酸三钠溶液中的生长过程

2三氯化铁晶体、明矾晶体、氯化铜和硫酸镁混合晶体，在 5%磷酸三钠溶液中的生长过程

实验结果：选用多种晶体盐在不同磷酸三钠溶液中进行生长快慢探究，最后确定磷酸三钠溶液的最佳浓度为 5% 左右。本实验方案提供了多种实验装置供大家选用，让师生有更多的机会体验钟乳石、石柱和石笋 的形成过程。

注意事项及其他：

1） 实验装置设计巧妙，实验现象千姿百态，有利于激发中小学学生学习化学的兴趣，让学生更加 热爱化学，热爱大自然。

2） “石头”悬挂在生长液的顶部，有的只需几秒钟就能长出五彩缤纷的‘钟乳石’，几分钟就能 形成“顶天立地”的“石柱”，‘石头’的生长速度极其迅速。

3） 此实验既安全又简单, 实验材料很容易找到, 并且节约试剂, 降低了实验成本。

4）该实验设计具有可操作性和重复性，绿色环保和节约资源。

5）可批量生产教师演示用（大型装置）和学生科学探究用（微型装置）的两种教具，

还可批量生 产多种一定规格大小的晶体盐，具有推广价值。

添加相关实验附件：

1）实验装置及晶体固定支架的制作说明：

方法一：将粗铜丝绕成螺旋漏斗型，固定在 EPE 珍珠棉泡沫上，晶体盐放入铜丝漏斗型内，放在相 应的生长瓶或生长杯上。铜丝间的距离可以调节，因此这种装置可以固定大晶体和小晶体。在如下 图所示。

方法二：在一次性巴斯德塑料吸管上用打孔器打若干个小孔，剪去细管部分。选取与容器上口匹配 的 EPE 珍珠棉泡沫一块，用打孔器打若干个与前面塑料吸管匹配的孔，孔与孔之间的距离可以任意 排列，然后将有孔的塑料吸管嵌入 EPE 珍珠棉泡沫上。将晶体盐放入带泡沫的塑料吸管内，备用。 这种装置一般用于固定小晶体，如氯化铜晶体、硫酸镁晶体等。

方法三：将薄泡沫板加工成与盛装生长液容器上口匹配的小方块，在小方块泡沫的一面涂上少 量胶水，将取一药匙小晶体盐（或几种盐）与胶水混合，小方块泡沫翻转时晶体盐不下落为最佳。

2）生长液的配制 根据生长液的需用量进行配制，称取 120g 磷酸三钠晶体于 1000 mL 的塑料烧杯中，加蒸馏水溶 解，稀释至 1000mL，约为 5%磷酸三钠溶液。 3、几种晶体盐在不同实验装置、5%磷酸三钠生长液中的生长过程

设计意图 ：

由于远古时期的地壳运动，大自然形成了千姿百态的世界溶洞奇观。畅游世界各地溶洞景观，感受宇宙万物的斗转星移，岁月的轮回与变迁，一物一景，如雕如缕，如诗如画，形态各异，顶天立地，顶天不立地……有的只可意会不可言传，就像读到一首首优美的历史长诗，也像欣赏到一幅 幅立体的美丽的历史画卷。

3.理论部分：Ca(OH)2+CO2=CACO3+H2O

CACO3+CO2+H2O=CA(HCO3)2

三、 课后总结：

今天奇妙的“溶洞”给我们带来了这么多奇妙的现象，这就是化学带给我们的乐趣，化学世界里还有更多有趣的东西等着我们去发现，他就在我们身边，希望小朋友们对化学充满兴趣。

四、 仪器和药品清单：

磷酸三钠（晶体）、三氯化铁（晶体）、氯化铜（晶体）、胆矾（晶体）、明矾（晶体）、硫酸 镁（晶体）、蒸馏水等， 标本瓶或一次性透明水杯或烧杯、EPE 珍珠棉泡沫、粗铜丝、塑料吸管、美工刀、直尺、 胶水、牙签、镊子、塑料烧杯（1000mL）、玻璃棒、药匙等。