初中化学几个常见实验的优化

施建军

（常熟市古里中学 江苏 常熟 215533）

2010年5月笔者和吴江横扇中学徐萍老师、吴中区胥口中学黄月文老师有幸代表苏州市参加了江苏省农村初中化学实验操作技能大赛，经过紧张激烈的比赛，最终我们获得了团体第三名的好成绩，笔者以大赛个人第二名的成绩荣获一等奖，同时还获得了展演赛的第三名。赛前为了准备此次大赛，我们在苏州市装备中心和教科院联合组织下对初中每一个化学实验都做了充分的训练或优化，现挑选几个初中常见实验优化方案和大家分享。

一、氨气和氯化氢气体混合实验的优化

1．问题提出

沪教版九年级化学教科书第一章第二节《化学研究些什么》中，为了让学生观察化学变化常伴随的一些现象设计了将装有氯化氢气体和氨气的两瓶气体混合，产生白烟现象的实验，该实验现象明显，操作简单。但是课前却需要老师去花较长的时间去分别制取这两种气体，一般初中化学实验室没有条件将这两种气体长时间保存，所以只能现制现用，如果教师连着两节课上两个班的话则几乎没有时间再去重新准备实验。

2．优化方案

（1）实验仪器和药品

集气瓶、玻璃片、胶头滴管、浓氨水、浓盐酸

（2）实验操作及现象

用胶头滴管分别在两个集气瓶底部各滴入2滴浓盐酸和浓氨水，用玻璃片盖住瓶口，将滴有浓盐酸的集气瓶倒置后叠放在滴有浓氨水的集气瓶上，抽去玻璃片，可以观察到瓶内同样会有大量白烟产生。

（3）实验原理

由于浓盐酸和浓氨水都具有强烈的挥发性，会使瓶内产生较多的氯化氢气体或氨气，另外由于瓶底仅滴入了2滴液体，不会流淌洒出而影响实验效果。

（4）优化后实验优点

①当堂演示、当堂准备，可以节省大量的课前准备时间。

②微型化实验，可以节省制取两种气体所需的药品。

二、微粒间有间隔实验的优化

1．问题提出

沪教版九年级化学教科书第三章第一节《用微粒的观点看物质》中，为了证明微粒之间有空隙，设计了这样的实验：取一根约30cm长一端封口的细玻璃管，先往玻璃管中加入滴有红墨水的水，使其充满玻璃管容积的1／2，再滴入无水酒精，使其充满玻璃管。用手指堵紧开口的一端，颠倒数次。但在实际操作中教师会发现，由于细玻璃管管径较小使用胶头滴管添加液体所需时间较长；另外液体添加满玻璃管之后将玻璃管颠倒数次，由于管径小很难在较短的时间内使两种液体充分混合均匀。

2．优化方案

（1）实验仪器和药品

50mL容量瓶、烧杯、橡皮筋、玻璃棒、无水酒精、滴有红墨水的水。

（2）实验操作及现象

先向容量瓶中注入约25mL的水，再用玻璃棒引流向容量瓶中注入无水酒精至瓶颈接近瓶口部位，将橡皮筋固定在液面处。盖上瓶塞，用手抵住瓶塞上下颠倒容量瓶2～3次，静置观察，可观察到此时液面明显低于原液面。

（3）优化后实验优点

①操作方便、节省时间，液体容易添加和混合均匀。

②现象明显。容量瓶下部容量大，混合后体积变化大，在瓶颈部位液面下降更为明显。

三、二氧化碳溶解性实验的优化

1．问题提出

沪教版九年级化学教科书第二章第三节《奇妙的二氧化碳》中，关于二氧化碳在水中的溶解性仅记录着“二氧化碳能溶于水。在通常状况下，1L水中大约能溶解1L二氧化碳气体，增大压强会溶解得更多”，但并未设计相关实验。而人教版九年级化学教科书第六单元课题三《二氧化碳和一氧化碳》中，则设计了右图的实验：向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约1／2体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。观察现象并分析。

但是在实际操作中却发现，即使经过振荡由于二氧化碳在水中溶解速度较慢，溶解的量较少，因此实验效果并不明显，个别教师在做该实验时，甚至故意用力握紧瓶身来达到瓶子变瘪的效果。

2．优化方案

（1）实验仪器和药品

平底烧瓶、带导管的单孔橡胶塞、弹簧夹、烧杯、滴加红墨水的水。

（2）实验操作及现象

向集满干燥二氧化碳气体的烧瓶中注少量水，立即用带导管的单孔橡皮塞塞上并旋紧，充分振荡后，将玻璃导管伸入盛红墨水的烧杯中，打开弹簧夹，可看到导管中红墨水迅速上升。证明二氧化碳气体能溶于水，使瓶内气体压强减小了。

（3）优化后实验优点

①现象明显、操作简单。

②如果将红墨水盛在量筒中还可计算出被溶解的气体的大致体积。

四、氢气还原氧化铜实验的优化

1．问题提出

传统的用氢气还原氧化铜的当堂演示实验所需实验装置和仪器较多，需要有氢气发生装置、验纯所需仪器、氢气还原氧化铜的装置；实验过程也较繁烦，既要检查氢气发生装置的气密性又要验纯氢气，因此这个实验操作所需时间也较长。

2．优化方案

（1）实验仪器和药品

预先用排水法收集的一集气瓶氢气、酒精灯、一端绕成螺旋状的铜丝。

（2）实验操作及现象

将铜丝螺旋状的一端在酒精灯外焰部位充分加热至变黑（如放在内焰或焰心部位氧化铜又会被酒精蒸气还原成红色的铜），趁热伸入倒置的集气瓶中，可观察到黑色的铜丝迅速变红，将铜丝移出集气瓶又变成黑色，再次伸入集气瓶则可再次观察到铜丝又变成红色。

（3）优化后实验优点

①操作安全，无危险。由于在敞口的集气瓶中做该实验，因此最大程度的避免了传统实验中可能会有爆炸危险的几个操作步骤。

②大大缩短了实验时间，简化了实验操作，更能集中学生的注意力。

初中化学实验其实还有许多可挖掘、优化的方面，这是一项长期、艰巨但是又具有深远意义的工作，它可以提高教师自身的实验技能和素质，同时也是提高学生化学学习兴趣及能力的一个重要方面，值得广大的教育工作者在平时的工作中加以注意并作进一步的思考。