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淺談初中化學部分實驗的改進

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摘 要:分子之間存在間隔,將以往的量筒換成試管進行實驗,既簡單又便捷。二氧化碳不燃燒、不支援燃燒及其密度比空氣密度大的性質,在實際操作過程中常常是上面的蠟燭先熄滅下面的蠟燭後熄滅,實驗現象與理論相違背。將教材中的裝置進行改進後,在傾倒二氧化碳氣體時就會準確地觀察到下面的蠟燭先熄滅,上面的蠟燭後熄滅,實驗成功率達100%。

淺談初中化學部分實驗的改進

關鍵詞:初中化學;化學實驗;改進

化學是一門以實驗爲基礎的學科,化學實驗在教學中起到了不可替代的作用。化學實驗可以幫助學生形成化學概念,理解、鞏固化學知識,可以幫助學生了解化學實驗方法,形成實驗技能;可以培養學生的觀察能力、實驗能力和分析並解決實際問題的能力;可以激發學生的學習興趣、啓迪學生的科學思維,揭示化學現象的本質。新課程改革將科學探究作爲課程改革的突破口,而化學實驗是進行科學探究的主要方式。日常教學中除進行學生實驗外,教師的演示實驗及演示實驗的成功與否,對於培養學生的科學探究能力至關重要。在教學中爲了提高實驗的可視率及成功率,現將“分子之間存在間隔”“CO2不燃燒、不支援燃燒及其密度比空氣密度大”的實驗進行了改進。

一、分子之間存在間隔的實驗

傳統實驗:我們以往的實驗是用量筒分別量取100 mL的水和100 mL的酒精,然後將水和酒精混合在一起,倒在200 mL的量筒中,引導學生去觀察混合後水和酒精的總體積,學生透過量筒中的液麪讀出數據,水和酒精的總體積小於200 mL,從而得出分子之間存在間隔這一結論。

存在的缺陷:(1)量取時間長。用量筒量取酒精和水時,要分別進行量取,且在量取的過程中要用到膠頭滴管,爲了量取準確一滴一滴地滴加,速度慢浪費時間。(2)現象的可視距離有限。由於量筒的刻度很細,且要讀取數據,教室中坐在後面的學生根本觀察不到,只有靠近講臺的學生才能讀到準確的數據;如果教師在教室中展示,浪費時間且量筒拿在手中讀數不準確。

改進後的實驗:選用一個20×200 mm的試管,用一個單孔塞塞緊,在膠塞的孔中放一個大約2 cm長的一個短玻璃管,在試管中倒入大約試管容積一半的水,然後向試管中緩慢地倒入滴有紅墨水的酒精至試管滿,塞上膠塞,這時候學生會看到紅色的酒精在水上面。然後用膠頭滴管向短玻璃管中滴加酒精,至短玻璃管中也滿了,用手指堵住玻璃管口,將試管顛倒數次,使水和酒精均勻混合,這時候學生會看到短玻璃管中的液麪明顯下降,從而證明分子之間存在間隔。由於酒精中滴有紅墨水,可視距離遠,即使是坐在教室後面的學生也能很好地觀察到實驗現象,同時操作簡單快捷。

二、CO2不燃燒、不支援燃燒及其密度比空氣密度大的實驗

傳統實驗:實驗時將集氣瓶中的二氧化碳氣體傾倒入燒杯中,應該觀察到燒杯中位於下面的蠟燭先熄滅,上面的蠟燭後熄滅,但實際操作中往往是下面的蠟燭沒熄滅,上面的蠟燭就先熄滅了,使實驗現象與理論相違背,從而實驗失敗。實驗失敗的主要原因是由於蠟燭燃燒產生熱量,在傾倒二氧化碳氣體時,二氧化碳氣體受熱容易向上擴散,結果使上面的蠟燭先熄滅下面的蠟燭後熄滅,導致實驗失敗。同時向下傾倒二氧化碳氣體時,如果傾倒方法不當氣體直接傾倒在上面的蠟燭上,也會使上面的蠟燭先熄滅下面的蠟燭後熄滅。

爲了解決這一問題,我將實驗裝置進行了如下改進:(1)取兩個500 mL的礦泉水瓶,將上部剪去下部留出大概8 cm的高度,其中一個礦泉水瓶的底部也要剪去,將剪去底部的礦泉水瓶用膠水粘上一個平的硬紙殼,也可以粘上一個平的塑料片。(2)取兩個自行車車胎的氣門,然後按照氣門的大小將兩個礦泉水瓶分別各打一個孔(可以用燒熱的玻璃棒一捅即可),將氣門穿入打好的孔中並將兩個膠皮墊套在氣門上(膠皮墊分別位於礦泉水瓶的內外兩側),然後在氣門的兩側分別用螺絲擰緊。(3)用一根乳膠管套在兩個氣門上,將兩個礦泉水瓶連接在一起,然後再將階梯狀的蠟燭放入底部是平底的'礦泉水瓶中,同時將另一個礦泉水瓶放在木塊上,使其與放蠟燭的礦泉水瓶保持一定的高度差。(4)選用的蠟燭也很關鍵。蠟燭不能太高(最好高度對準氣門的出氣孔)且實驗時要將蠟燭的燭芯剪短,保證既能觀察到火焰且火焰還不能太大,這樣實驗時效果才最好。同時蠟燭的位置也很重要,要將下面的蠟燭放在出氣孔邊上,這樣才能在實驗時節約二氧化碳氣體的用量。

改進實驗後的優點:(1)將裝置改造成這樣後,再也不會出現上面的蠟燭先熄滅,下面的蠟燭後熄滅的現象了,實驗成功率達100%。(2)在實驗過程中,不必再顧及傾倒的方法了,只要將二氧化碳像倒水一樣向礦泉水瓶中傾倒就可以了。(3)這套裝置的用品完全是來自於生活中的廢棄物,學生可以自己在家中製作一個這樣的裝置,既提高了學生學習的積極性,又培養了學生的動手能力以及廢物利用的節約意識

教學過程中,爲了使實驗現象更明顯,結論更準確,更好地培養學生的探究能力,一些實驗裝置、方法有待我們的探究與改進。