可操作性初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)研究
時(shí)間:2022-02-24 03:51:13
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摘要:為提高初中教材實(shí)驗(yàn)的可操作性,本文通過對(duì)人教版初中化學(xué)教材中“蠟燭燃燒產(chǎn)物的檢驗(yàn)”“分子在不斷運(yùn)動(dòng)”“碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)”三個(gè)實(shí)驗(yàn)入手,探究初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究、改進(jìn),以提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn);分子運(yùn)動(dòng);可操作性;改進(jìn)創(chuàng)新
開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是增強(qiáng)學(xué)生觀察能力、動(dòng)手能力和科學(xué)探究能力的重要手段[1]。但有些實(shí)驗(yàn)若按照教材中的設(shè)計(jì)進(jìn)行,往往不好操作,不能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,本文通過對(duì)這些實(shí)驗(yàn)從可操作性方面進(jìn)行改進(jìn),增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。
一、蠟燭燃燒產(chǎn)物的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
(一)研究背景。人教版初中化學(xué)上冊(cè)教材第一單元課題2中檢驗(yàn)蠟燭燃燒產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。用該方法做實(shí)驗(yàn)有以下不足:(1)燒杯內(nèi)壁基本看不到有水霧出現(xiàn),因?yàn)?月初,氣溫還非常高,被冷凝的水霧立即被蒸發(fā)掉;(2)澄清石灰水變渾濁現(xiàn)象不明顯,甚至不變渾濁,因?yàn)楦街跓瓋?nèi)壁的澄清石灰水的量太少。(二)研究思路。本實(shí)驗(yàn)也有同人進(jìn)行改進(jìn),各有優(yōu)點(diǎn)。筆者對(duì)原教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),增加澄清石灰水與二氧化碳的反應(yīng)量和減少水蒸氣的蒸發(fā)是保證該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵,筆者從這兩個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),以提高該實(shí)驗(yàn)的成功率。本實(shí)驗(yàn)用125mL的集氣瓶代替燒杯,改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示,該裝置可將蠟燭燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣收集在集氣瓶中,使用該裝置操作實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)單,提高了實(shí)驗(yàn)的可操作性,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。(三)實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象。(1)點(diǎn)燃蠟燭。在火焰上方罩一個(gè)干冷的集氣瓶,當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)壁出現(xiàn)水霧時(shí),將集氣瓶移開,并立刻用玻璃片蓋住集氣瓶口,可觀察到集氣瓶?jī)?nèi)壁出現(xiàn)明顯的水霧。(2)將集氣瓶正放,倒入適量的澄清石灰水,蓋上玻璃片,振蕩,可觀察到石灰水變渾濁。(四)研究創(chuàng)新點(diǎn)。該裝置用集氣瓶代替燒杯收集蠟燭燃燒生成的產(chǎn)物,因?yàn)橛胁Aw住集氣瓶口,能有效地防止水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w的快速逸散[2],收集一次即可以檢驗(yàn)燃燒生成二氧化碳和水蒸氣,而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,提高了實(shí)驗(yàn)的可操作性,有效地保證了實(shí)驗(yàn)的成功率。
二、分子在不斷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
(一)研究背景。人教版九年級(jí)化學(xué)第三單元第1課中分子不斷運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖3所示。筆者在課堂上多次演示該實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)有以下不足:(1)教材實(shí)驗(yàn)的濃氨水是敞口放置的,雖然用大燒杯罩住,但還是會(huì)有氨氣逸散到教室中,這不符合環(huán)保理念;(2)教材中的實(shí)驗(yàn)不能移動(dòng),后面的學(xué)生觀察不清楚,不利于學(xué)生操作;(3)教材中的實(shí)驗(yàn)要放置2~5分鐘后才會(huì)出現(xiàn)變紅的現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)等待過程時(shí)間較長(zhǎng);(4)教材中的實(shí)驗(yàn)需要氨水量3~5mL,只用一次,浪費(fèi)藥品。(二)研究思路。本實(shí)驗(yàn)已有同人進(jìn)行改進(jìn),各有特色,筆者通過實(shí)驗(yàn)改進(jìn),設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單、環(huán)保、有趣、現(xiàn)象明顯且實(shí)驗(yàn)成功率高的分子不斷運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置,如圖4所示,用該實(shí)驗(yàn)裝置,教師可以在課堂上演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生也能用該裝置來做分組實(shí)驗(yàn),這不僅節(jié)約了藥品,而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,提高了實(shí)驗(yàn)的可操作性。(三)實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象。(1)取一個(gè)125mL的集氣瓶,向集氣瓶中滴2~3滴濃氨水,蓋上玻璃片。(2)在濾紙上滴2~3滴酚酞溶液,注意不要太多,潤(rùn)濕就好。(3)將用酚酞潤(rùn)濕的濾紙放到集氣瓶口,1秒鐘內(nèi)白色的濾紙馬上變成紅色。(4)將變紅的濾紙移開集氣瓶口,在空氣中甩動(dòng)幾下,紅色的濾紙又變成白色。(5)將變白的濾紙?jiān)俅畏诺郊瘹馄靠?,白色的濾紙馬上又變成紅色,在空氣中再甩動(dòng)幾下,紅色的濾紙又變成白色。(四)研究創(chuàng)新點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)最大的創(chuàng)新點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)中使用的濃氨水的量非常少,只要2~3滴濃氨水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就非常明顯,節(jié)約藥品,綠色環(huán)保。該實(shí)驗(yàn)時(shí)間短,1秒鐘內(nèi)就可以觀察到明顯的現(xiàn)象,而教材的實(shí)驗(yàn)要2~5分鐘才能觀察到現(xiàn)象。該實(shí)驗(yàn)可反復(fù)操作,實(shí)驗(yàn)成功率為100%,且趣味性強(qiáng),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,便于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),教學(xué)性和趣味性共存。
三、碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
(一)研究背景。人教版九年級(jí)化學(xué)教材上冊(cè)第十一單元課題1中碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖5所示。按照教材中的設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由于反應(yīng)速率太快,實(shí)驗(yàn)操作中總感覺手忙腳亂,往往是加入鹽酸,塞緊試管口,導(dǎo)管剛通入澄清石灰水,反應(yīng)就基本停止了,石灰水不變渾濁或渾濁不明顯[3]。(二)研究思路。本實(shí)驗(yàn)已有同人進(jìn)行改進(jìn),各有優(yōu)點(diǎn),筆者從反應(yīng)速率和防止二氧化碳逸散兩個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)的裝置操作簡(jiǎn)單,如圖6所示,改進(jìn)之后的實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)了可操作性,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。(三)實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象。(1)在試管中加入0.5g碳酸鈉,用膠頭滴管吸取一滴管的稀鹽酸。(2)將橡皮塞塞緊試管口,將導(dǎo)管通入盛有澄清石灰水的試管中。(3)將膠頭滴管中的稀鹽酸逐滴滴入試管中。(4)無色氣泡從澄清石灰水中冒出,一段時(shí)間后,澄清石灰水逐漸變渾濁。(四)研究創(chuàng)新點(diǎn)。該改進(jìn)實(shí)驗(yàn)可以平穩(wěn)地產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,實(shí)驗(yàn)的可操作性強(qiáng),可以提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。
綜上所述,改進(jìn)初中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)的可操作性,可以提高實(shí)驗(yàn)的成功率,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯,提高化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,鍛煉學(xué)生科學(xué)探究精神,本人將繼續(xù)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行更進(jìn)一步的完善,使改進(jìn)后的裝置能更好地為教學(xué)服務(wù)。
[參考文獻(xiàn)]
[1]潘國(guó)榮,白顯圣.蠟燭燃燒產(chǎn)物檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].化學(xué)教育,2018(01):60-61.
[2]鄭書懷.“分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2017(01):57.
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作者:姚亮發(fā) 鄭柳萍 楊振忠 單位:1.福建省長(zhǎng)泰縣第二中學(xué) 2.福建師范大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院