齐素娟
化学是以实验为基础的一门学科。而在化学教学的实践中,教材中的一些实验有的不易操作,有的现象不很明显,存在一些缺陷。笔者结合教学实际和本校的实际情况,对初中化学中的一些实验进行了改进。
一、改进实验,将绿色进行到底
1.硫在氧气里燃烧
化学实验绿色化是社会发展的需要,是学生身心健康发展的需要,也是进行环境教育的需要。初中化学实验教学过程中,常常有有毒的物质参加反应或生成,若处理不当,会对环境造成污染。针对这一问题,笔者对“硫在氧气里燃烧”这一实验进行了绿色化设计。
做实验时,硫磺燃烧后会有很强的刺激性气味产生,对教室环境有一定的污染,对学生的身体也会造成伤害。因此,在做这个实验时做了改进。具体做法:将燃烧匙柄固定在橡皮塞上,在集满氧气的集气瓶里倒入少量的氢氧化钠溶液,并滴几滴酚酞试液。将少量的硫在燃烧匙内点燃,观察火焰的颜色后,马上伸入集气瓶,塞上橡皮塞。这样,燃烧过程中没有任何物质逸出;熄灭后振荡,集气瓶内的白雾很快就消失了;集气瓶中的红色变成无色,说明氢氧化钠溶液吸收了二氧化硫。
该实验的优点是:(1)验证了氧气的性质。(2)消除了实验中SO2对空气的污染,氢氧化钠迅速吸收了二氧化硫。(3)从溶液颜色的改变上让学生真实地体会了二氧化硫与氢氧化钠确实发生了反应。
2.分子运动实验
在此实验中,教材是用大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯。学生在实验室进行实验时,氨水挥发出来的刺激性气味很大,很刺鼻,氨水的用量也较大。对于这个实验的改进方法是:用白瓷板代替小烧杯,分别在白瓷板上滴上酚酞试液和浓氨水,减少了药品的用量,现象明显又没有很大的刺激性气味产生。这样设计进一步体现了“绿色化学”新课程理念,实验过程中减少了氨气对学生的刺激,将污染降低到最低;把实验微型化,实验装置简单、操作简便,实验现象明显,实验用时短,利于实验结论得出,可提高课堂教学效率,适合学生探究实验。
二、巧改实验操作,让现象更明显
教材中“燃烧条件”探究实验的缺点在于:铜片放在烧杯上通过热水的蒸气传热,效果不佳,白磷需要较长时间才开始燃烧;向水中白磷通氧气时,白磷会四处游动,操作起来不方便,实验现象也不明显。另外,白磷燃烧产生的浓烟散在空气中会污染环境。
改进后的实验为:(1)在500mL的烧杯中注入约200mL热水,用两个试管代替铜片,在一个试管中放一小堆干燥的红磷,另一个小烧杯放一小块已用滤纸吸去水分的白磷,用塞子塞住试管口,然后将两个试管放在烧杯中。(2)用铜片做一个凹槽,将白磷放在其中,然后再放到热水中。该实验的优点为:(1)白磷燃烧所需的时间明显缩短。(2)产生的白烟不会扩散到教室中污染空气。(3)白磷在铜凹槽中就不会乱跑,现象非常明显。
三、打破常规实验,让学生记忆犹新
在“实验室制取氧气”的实验教学过程中,教师常常按部就班地规范操作,不厌其烦地强调要防止试管炸裂。但学生不知道到底什么时候试管炸裂,炸裂成什么样,只能按照教师的说法强记,没有一个感性的过程。其实他们很想看到炸裂的过程,这个实验也不是很危险,教室可以设计一个试管炸裂的演示实验,以充分满足学生的好奇心。
实验过程:将连好玻璃导管、胶皮管和单孔橡皮塞的试管安放在铁架台上,导管末端浸入水中,加热一段时间后,先撤酒精灯,然后慢慢地撤导管,观察水槽中的冷水是否倒吸到热试管中,试管是否破裂。这样满足了学生的好奇心,等他们做的时候就绝对就不会出现类似情况了。
四、简化实验装置,让操作更简单
做空气中氧气含量的测定实验时,学生没有学习关于压强的知识,对于烧杯中的水为什么会流入集气瓶,学生感到非常茫然,教师讲起来非常吃力;实验时在集气瓶中要加入少量的水,用以吸收五氧化二磷,实验后又有烧杯中的水流入,不易于观察现象;将红磷放在燃烧匙中在酒精灯上加热至燃烧,必须加热较长时间,而且会冒出白烟在教室中,污染教室内空气。采用如图一套简单装置,完全可以达到实验目的。
在一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷(足量),将玻璃容器固定好,放在盛有热水的烧杯上,过一会儿白磷燃烧,放出热量,气体体积膨胀活塞先向右移,然后向左移,等冷却后最后停在刻度4处,从而说明白磷燃燒消耗了氧气,氧气体积约占总体积的五分之一。