沪教版初中化学演示实验的改进

查远泽

（贵州省遵义市习水县回龙镇周家小学，贵州 遵义）

一、空气中氧气体积分数的测定演示实验改进

1.原演示实验存在的问题

沪教版初中化学教材中的“空气中氧气体积分数的测定”这一演示实验，教师在操作的过程中普遍存在以下问题：①空气污染现象：实验中将红磷在酒精灯上点燃，实验操作中虽然会快速伸入集气瓶中，但还是会有一部分五氧化二磷释放到空气中；②实验结果有偏差：燃着的红磷在伸入集气瓶中时，会导致集气瓶中的空气受热膨胀而逸出；③实验现象：由于重力的关系，实验过程中集气瓶的导管口与烧杯内睡眠不再同一水平面上，会影响水的倒吸；④实验结果偏小：最终测量时，对导管中残留的水一般不计入其中，导致实验结果的数值偏小。

2.改进后的演示实验

（1）实验用品和器材

玻璃平底试管、白磷、橡胶膜（裁剪于橡胶手套）、棉线、水槽、红墨水、蒸馏水、热水（约80℃）、大烧杯。

（2）实验过程

将玻璃平底试管等分成五等分，并做好标记；将稍过量的白磷加入玻璃平底试管中，用棉线和橡胶膜密封玻璃平底试管口；将玻璃平底试管的底部放入盛有热水（约80℃）的大烧杯中，白磷自然；待玻璃平底试管冷却后，将其倒立在盛有水（滴有几滴红墨水）的水槽中，在水下拆掉橡胶膜，观察到吸入玻璃平底试管中的水的体积。

3.改进演示实验的收获

教材中的实验装置可能导致演示实验不成功的因素有很多，比如点燃红磷后没能迅速伸进集气瓶内、红磷燃烧放出的热量使得集气瓶中的空气逸出、水倒吸时导管中会残留一部分水等，都有可能使得演示实验的结果出现误差；而且引燃红磷时会有一部分五氧化二磷逸散在空气中，不仅危害师生健康而且不利于环境保护。一般改进的演示实验装置，虽然有效地避免了五氧化二磷逸散在空气中，但仍没能避免水倒吸时导管中会存留一部分水，而且整个演示实验等待时间较长，有效地应用于课堂还存在一定的欠缺。笔者通过实验探究对该演示实验进行改进，采用玻璃平底试管来代替集气瓶，可以将玻璃平底试管的体积很容易地均分成五等分。用白磷代替红磷，仅通过热水浴的方法就能将白磷点燃，方便快捷。用橡胶膜来密封玻璃平底试管口，既形成了密封体系以防止白磷的燃烧产物五氧化二磷逸出污染空气，又避免了玻璃平底试管内空气受热逸出。用橡胶膜来代替橡皮塞，防止白磷燃烧放出地热量使玻璃平底试管内气体膨胀而弹出，保证了实验装置气密性完好。在水槽的水中滴加几滴红墨水，让学生能够更直接观察到吸入玻璃平底试管中的水的体积。待玻璃平底试管内温度降至室温后，倒放在水槽中，水直接倒吸入玻璃平底试管中，不仅大大减少了实验结果的误差，而且能够让学生简便地理解倒吸入玻璃平底试管中水的体积就是原试管空气中的氧气体积。

二、探究微粒运动演示实验改进

1.原演示实验存在的问题

在沪教版初中化学“探究微粒运动的实验”这一演示实验的操作过程中，教师在操作的过程中普遍存在以下问题：①实验等待时间较长，会影响整节课的进度；②实验装置不够密闭，逸散出的氨气会污染空气和危害人体健康；③实验装置过大，导致实验药品的用量过多，而且不能随便移动。

2.改进后的演示实验

（1）实验药品和器材

浓氨水、酚酞试液、玻璃弯管、橡胶塞、棉花、橡胶管、酒精喷灯。

（2）实验过程

在课堂演示实验前，用橡胶管将玻璃弯管连接成W形实验装置。进行课堂演示实验时，在玻璃弯管的每一个拐角处放置一团滴有酚酞试液的棉花团，在玻璃弯管的出口处放一团滴有浓氨水的棉花团，用橡胶塞迅速密封W形实验装置的两端，观察滴有酚酞试液的棉花团的颜色变化。

3.改进演示实验的收获

传统的教材中“探究微粒运动实验”装置，教师在课堂演示实验时利用教材中的方案，会发现有很多问题使得该实验不能很好地应用于课堂，主要问题有实验等待时间较长，会影响整节课的进度；实验装置不够密闭，逸散出的氨气会污染空气和危害人体健康；实验装置过大，导致实验药品的用量过多，而且不能随便移动。而一般对该实验的改进，虽然相对于教材中减少了实验药品的用量，而且也形成了密封的系统，但是由于试管的实验空间太小，在演示过程中会发现滤纸上的酚酞点会迅速变红，时间较短不利于学生观察实验现象。笔者经过大量实验研究，最终对该实验进行相对合理的改进，在硬质玻璃管中进行实验，减少了实验药品的用量；同时用橡胶管将玻璃弯管连接成W形实验装置，又避免了实验现象因为实验环境体积的减小而过快呈现；同时用橡胶塞密封硬质玻璃管，形成了密封体系，防止氨气逸出而污染空气和危害人体健康；简单的实验装置能够让教师随意移动整个实验装置来展现给每一位学生观察。