开展化学课外活动，加强化学实验探究

刘振生

摘 要： 化学课外活动形式很多，有一类课外化学实验紧密结合中学化学教材内容，将课本中的一些实验展开、深化。这类化学实验，在教师的精心指导下，学生围绕课题的中心，研究课本及课外读物自行设计解决课题的实验方案，再动手实验，并在实验中进一步发现问题、思考问题，提出创造性、规律性的见解。

关键词： 化学教学 化学实验 课外活动

开展化学课外活动，教师的指导作用与学生的主体作用充分发挥，学生手脑并用，既有分析、比较、综合、提高，又能进一步熟练化学实验技巧。这对于提高学生学习化学的兴趣，培养学生分析问题解决问题的能力及创造性精神，养成积极探索问题勇于解决问题的良好品质都有好处。这类实验的研究为教师的演示提供改进的参考。下面举出这类实验的几个例子。

一、催化剂的研究

催化剂，又叫触媒，在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后没有发生变化的物质，催化剂在化学反应中起催化作用。催化剂的运用在中学化学教学中占有极其重要的地位，在化学反应里有很多采用催化剂，我们结合中学化学知识实验探究催化剂。

（一）课题：为了研究下列问题。试以氯酸钾受热产生氧气为例，拟出实验方案，加以论述。

a.有的化学反应在一般条件下很难进行，但加入少量其他物质（催化剂）时，反应大大加快（复习性实验）；b.催化剂在反应中没有消耗；c.催化剂在反应前后化学性质没有改变。

（二）实验方案举例：a.取少量氯酸钾，在试管里加热几分钟，观察晶体熔化，并缓慢放出气泡，再用带火星的木条检查氧气（说明什么？）；b.另取少量二氧化锰粉末，放在试管里加热，并用带火星的木条检验是否有氧气产生；c.将上述实验的试管（盛有热的二氧化锰）易凯火焰立即撒少量氯酸钾晶体，检验是有有氧气产生；d.称取2克氯酸钾晶体和2克二氧化锰混匀后，按实验室制氧气的装置，使反应充分进行后，待试管冷至室温，在混合物中加入适量的水稍加振荡，过滤，仔细用水洗涤滤纸上的二氧化锰，小心剥下，在蒸发皿上烘干，称其重量是否发生变化；e.另将上述实验收集到的二氧化锰，取少量放在试管里，滴入几滴浓硫酸微热之，观察是否有氯气产生（说明二氧化锰的化学性质不变）。

二、催化剂研究之二

催化剂一般具有选择性，它仅能使某一反应或某一类型的反应加速进行。生物体的化学反应几乎都在酶的催化作用下进行，酶的催化作用具有专业性，例如，唾液淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蛋白质水解。我们就针对这一特点进行探究。

课题：一个催化剂能否“催化”其他反应，一个反应是否有几种催化剂。

实验方案举例：

1.用二氧化锰做催化剂制取甲烷。

（1）取2克无水醋酸钠，1.2克氢氧化钠，混合加热，反应几乎不进行。

（2）取2克无水醋酸钠，0.2—0.3克二氧化锰，充分混合，再按实验室制甲烷的装置装好混合物，先均匀加热1分钟左右，再集中管底处加热混合物，用排水法收集产生的甲烷。

2.用黏土做催化剂制取乙烯。

（1）取少量红色黏土在蒸发皿烘干，放冷至室温，用铁丝网筛去粉末，捡去过大的颗粒，留下约绿豆大的黏土颗粒。

（2）另取一洁净试管，塞入一大小团棉花，填塞试管底部，倒入少量酒精（至棉花团能将其吸收为止），再小心放入干燥的黏土颗粒（填满约3公分），装上铁架台（按实验室制氧气的装置），加上带直角导管的橡皮塞。

（3）用酒精灯在黏土粒处加热片刻，再小心稍加热酒精棉花团，可见导管口有连续气泡产生，片刻溴水褪色（想一想：连接气泡放出是否酒精蒸气）。

3.不同催化剂催化能力的比较。

各取0.1克HCLO3晶体，放在试管里，分别各加入等量氧化铁、粗食盐、氧化铜、氧化镁、褐色细砂、黏土（烘干），用实验制取氧气的装置，以大致相同的加热条件加热混合物，测定开始产出气泡至停止产生的时间，比较催化作用的强弱，也可选择其中几项进行比较。

三、实验最优方案

在做化学实验时，为了达到实验目的，会设计几种不同的方案，接着从所有可能的实验方案中选择最合理的一种以实现最优的目标，然后根据所选方案进行试验，顺利地完成实验任务。在课外活动中，我们可以在这方面加于探究。例如：

1.提出课题。

实验室制氢气时酸的浓度选择。

2.设计实验方案。

（1）选择实验装置：按初中课本第252页图20注意检查气密性。

（2）测定产气速度：用天平准确称取锌粒4克，其称5份，放在试管里，注入3.0-6.0毫升不同浓度的硫酸，迅速装上有导管的橡皮塞并迅速用排水法收集—试管氢气，用秒表测定装满一试管氢气的时间。

（3）另取同样方法，但锌粒倒入3毫升硫酸铜溶液侵沉片刻，再倒入硫酸铜溶液，将锌粒用水冲洗三次，沥干，再用上述实验中反应速度最快的同浓度的酸进行对比实验，测定其速度，作对照用。

（4）记录：酸用量：3.0-6.0毫升，锌用量4克，反应温度：

（5）注意事项：收集产气的时间段应一致，一般可选开始反应的一段；导管口离水面的距离应力求相等。防止太深太浅时管口水柱压力影响产气速度。

3.绘制产气曲线图。

4.围绕以下中心讨论，写成小论文。

用电离理论说明产气速度与溶度中氢离子浓度的关系，用原电池原理讨论侵过硫酸铜溶液的锌粒，产氢速度大大加快的原理。