新课程理念下的实验再设计

张化

笔者自使用鲁教版课改教材《化学》九年级上册以来，深感教材内容弹性很大，给了任课教师充分施展自己才能的广阔空间。因此，笔者从自己对新课程标准、新课程观的理解出发，试对教材里的几个实验进行了重新设计。

1.分子运动实验的“绿色化”设计

教材在第三单元课题2里安排了氨分子扩散的探究性实验。由于要将浓氨水倒入敞口小烧杯中，浓烈的刺激性气味会使学生不由自主地躲避该气味的刺激。此外，实验室常用的最小烧杯一般为50ml规格，要用1000ml大烧杯才能罩住两个50ml的小烧杯，购买1000ml大烧杯，需花较大代价。

用代用品也能完成该探究性实验。

方法（一）（如图4所示）：

用废纸搓成小纸棍，其一端用酚酞试液润湿，沾上碎纸片，贴在一次性透明塑料水杯上不同部位。另一小纸棍沾浓氨水涂在外壁其中一块上，纸片变红以示氨水能使酚酞变红。然后将盛浓氨水的小试剂瓶塞取下，用塑料杯罩住瓶子，观察现象。塑料水杯内壁各处沾有的碎纸片在1分钟内即可变红。盖上盛氨水的试剂瓶的瓶塞供下一个班的学生使用。这样设计，既现象明显，又将污染降到最低限度，还节省购仪器的经费。

方法（二）：

将方法（一）中浓氨水换成食用醋精，将碎纸片改用紫色石蕊试液润湿或用蓝石蕊试纸代替，也可收到异曲同工之效。食用醋精的气味扩散到教室内，还可起到杀感冒病毒的作用。

2.质量守恒定律实验的“学科综合型”设计

多年来，教材里质量守恒定律的验证性实验所用的化学反应，其生成物均没有气体，这似乎是一个缺憾。为弥补这一缺憾，笔者设计了如下实验。

（1）实验装置（如图5所示）

图5 过氧化氢溶液遇二氧化锰分解出氧

气使气球鼓圆产生浮力， 白磷燃烧

消耗氧气使气球变瘪浮力消失

取两支相同的具支试管，用乳胶管将其支管连接起来，当中夹上止水夹。在一支具支試管内注入少量5%过氧化氢溶液，试管口套上内盛少量二氧化锰粉末的小气球并用胶条二次密封。另一支具支试管内盛1cm高的干燥河沙，在实验前放入一颗白磷。用挤瘪的小气球套在试管口上，用胶条二次密封。

（2）实验操作及现象

将连接好的具支试管放在小试管架上，试管架放在天平上用砝码平衡。然后，取下试管架。将小气球内的二氧化锰抖落于具支试管内，迅速产生的氧气会使试管内气体的压强增大，将气球鼓圆。反应停止后，将试管架连同具支试管重新放到天平上，观察天平是否平衡。由于浮力的作用天平不能保持平衡。再次取下试管架，打开止水夹，用手挤瘪装氧气的气球后夹上止水夹。将盛装河沙、白磷的具支试管放在酒精灯火焰上微热，白磷在试管内会燃烧起来，冒出浓厚白烟，同时管口的气球迅速瘪了下来，燃烧停止后，将试管架连同具支试管一起再次放到天平上。此时，由于浮力的消失，天平会恢复平衡。

（3）实验操作注意

为使气球能鼓起产生浮力，又能瘪下去使浮力消失，具支试管内过氧化氢溶液的量和浓度都不应过大，另外，还可在盛装过氧化氢溶液的试管及连接用的乳胶管内预先充满氧气，赶尽空气。

本实验设计体现了物理、化学知识的融合。可供学生学习质量守恒定律后，探究有气体生成的化学反应中，质量守恒时的课题时使用。

3.燃烧条件实验的“安全、环保”型设计

课改教材所列实验系从老教材演示实验平移过来，增加了白磷在热水下面通氧气燃烧的趣味实验。作为探究性实验，提供给学生操作，该设计有三个弊端：①污染大，②不安全。由于学生做实验时不易将白磷上的水完全吸干，镊子上沾有的水，学生也往往不注意吸干。再用镊子取滤纸上的白磷，会使白磷上重又沾上水。白磷燃烧时，其表面的水会暴沸。未燃的红磷不易回收。③向热水下通氧气时，水下白磷会到处“乱跑”。部分白磷会浮上水面燃烧，也有安全隐患存在，改用以下几种方式较好。

（1）实验装置（如图7所示）

（2）实验操作

①红磷、白磷着火点比较（如图7a）

将吸干水的白磷、红磷加入到短粗口径试管内，塞上橡皮塞。再将试管同时浸入热水里，让白磷在试管内安全地燃烧。红磷不会燃烧。取出盛红磷的试管留待下一班的学生做相同实验。

②白磷的燃烧需要氧气的支持（如图7b、图7c）

在一短粗口径的试管内注入热水，加入一小粒白磷，再把试管放入盛热水的烧杯内。用实验室制二氧化碳的装置改做贮、排空气装置，导气管口对准试管内的白磷。在长颈漏斗口加水，通入空气，既可观察到白磷在热水下燃烧，又可控制白磷不致“乱跑”（如图7b所示），也可将热水里的白磷用小漏斗罩住，通入空气，排尽漏斗内的水，让白磷在水下漏斗内安全地燃烧（如图7c所示）。

（3）剩余物的处理

将白磷燃烧后的剩余物连同水一起倒在教师指定的容器内，用冷水洗试管、烧杯数次，洗涤废水也倒在教师指定容器内。

以上3个实验的重新设计符合课改方向，请各位专家、同行不吝赐教。