周国盛
在几十年的教学实践中,我发现:初中化学教材中的一部分实验,存在着趣味性不强、环境污染严重、药品大量浪费、效果不明显的缺点。我结合化学学科特点,运用化学原理,对一些实验进行了重新设计,使得实验装置微型化、实验现象直观化、实验效果趣味化。
一、分子运动现象实验的微型化设计
初中教材中一般采用“氨水扩散实验”(如图一) 。虽然实验现象比较明显,但是存在药品用量大、氨气污染重、实验用时长的问题。为了解决这些问题,我从实验器材方面对实验进行了微型化设计。
1.实验试剂和用品
酚酞溶液、浓氨水,生活中废弃的药板、废弃的一次性塑料杯(如图二)。
2.实验操作过程
用生活中废弃的药板来代替图一中盛放浓氨水和酚酞的小烧杯,用废弃的一次性塑料杯代替大烧杯。将氨水和酚酞溶液分别滴入药板的两穴中,再罩上一次性塑料杯,观察实验现象。
3.实验现象
滴有酚酞的药穴中溶液变红。
4.改进实验的优点
此微型化设计实验,现象明显、药品用量少,同时大大减轻了氨气扩散后的污染。而且实验器材取自生活中的废旧物品,有利于增强学生的环保意识。
二、分子之间有间隔现象实验的创新设计
对于这个实验,九年级化学各版本教材一般采用“50ml水和50ml酒精混合实验”(如图三)。实验存在药品用量大、可见度小、误差较大、效果不明显等问题。因此,我对该实验进行了如下创新设计。
1.实验试剂和用品
品红的酒精溶液、水、胶头滴管、细长玻璃管。
2.实验操作过程
取一只细长玻璃管,一端密封(可用酒精喷灯烧结),用胶头滴管向玻璃管内注入半管水,再将剩余半管小心地注满红色酒精(溶有品红) (如图四)。用手指堵住管口,倒转过来,观察现象。
3.实验现象
由于管内水的密度大于酒精的密度,因此水迅速下沉与红色酒精混合在一起,产生无数微小的气泡,最后在玻璃管顶端出现一段“空气柱”。
4.改进实验的优点
此实验现象明显,便于学生观察。而且具有药品用量少、趣味性强的特点,有利于增强学生的学习兴趣。
三、氧化铜与稀盐酸反应实验的改进
初中化学粤版教材中对于金属氧化物与酸的反应,采用“氧化铜与稀盐酸反应的实验”,此实验氧化铜粉末的用量宜少,否则氧化铜粉末不能完全反应,黑色的粉末会影响学生观察溶液颜色,不能得到溶液变蓝的实验现象。而且这个实验需要加热,才能使氧化銅粉末与稀盐酸完全反应,用时较长,缺乏趣味性。针对这些问题,我对此实验重新进行了设计。
1.实验试剂和用品
稀盐酸、试管、酒精灯、一束细铜丝(将废旧铜线剥掉外皮)(如图五)。
2.实验操作过程
将一束细铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后趁热放入盛有稀盐酸的试管中,观察现象。
3.实验现象
光亮的红色铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,接触稀盐酸后,黑色物质立即消失,铜丝又呈现亮红色,溶液变蓝。
4.改进实验的优点
此实验经改进后具有节约药品、节省时间、对比性强、趣味性强的特点。既加深了学生对金属氧化物与酸反应的性质的理解,又巩固了以前学过的铜的化学性质,增强了实验效果。
改进后的实验设计,不仅简化了实验过程,而且收到了良好的实验效果;同时我们还可以鼓励学生自己设计生活中的一些小实验,这有利于学生创新思维的培养,有助于激发学生利用日常生活中的材料来研究化学知识的兴趣,同时还能有效地培养学生的科学素养和探索精神。