对九年级化学实验的一些改进

2012-7-17 9:14:00作者:佚名来源:转载查看评论0条)字号:

    化学是一门以实验为基础的学科。化学实验是中学化学教学的一个重要组成部分,它对于化学现象、化学概念的理解起着重要的作用.并且实验教学可以激发学生学习的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察能力和实验能力,还有助于培养学生实事求是,严肃认真的科学态度和科学的学习方法。因此,我们不仅仅要做实验,更应改进实验教学、探索实验方法、完善实验理论。下面是在初中化学实验中常常采用的一些实验策略和对在化学实验教学中的几个因为缺少药品或仪器的实验进行了改进.
    一、化繁为简
    化学实验在保证实验效果的前提下,一定要直观、显明、省时、准确、安全。
    例如:在探究二氧化碳的性质实验时四个实验可以用一个装置完成,方法是,取一个三通管,在它的上部和下部各放一张湿润的蓝色石蕊试纸,然后,将它与二氧化碳的发生装置连接。不一会,可观察到下部的试纸变红,而上部的试纸不变色,证明了二氧化碳密度比空气大,二氧化碳能与水反应生成碳酸。再将一燃着的木条放在三通管的上方,观察到火焰无变化,再把燃着的木条放在下口处,观察到木条立即熄灭,由此证明了二氧化碳的密度比空气大,同时还证明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧的性质。最后将三通管取下来,把试纸变红的那端放在酒精灯火焰上加热,很快看到试纸由红色重新变成蓝色,说明碳酸不稳定。此实验的优点是:操作方便,快而明显,证明性质更多,更能引起学生的兴趣。特别是学生分组实验,更加实用。
    二、多步组合
    根据化学实验应现象明显、易于比较和力求省时的要求,我们可以把多步实验合在一起同时进行。在探究温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响的实验时,采用了如下图所示意的装置:


    步骤为:
    1.用胶头滴管吸取20%H2O2,加入具支试管中,塞上橡皮塞,观察常温反应情况。
    2. 取下橡皮塞,迅速加入少量MnO2粉末,迅速塞紧塞子,可观察到大量气泡迅速逸出,右端的量气装置两玻璃管中液面迅速升降。
    3.待上述反应停止后,取下橡皮塞,用胶头滴管吸取10% H2O2,塞好塞子,将H2O2迅速挤入具支试管中,可观察到气体逸出速度明显变慢,右端的量气装置两玻璃管中液面升降变缓。
    4.加热具支试管,可观察到气体逸出的速度加快,右端的量气装置两玻璃管中液面升降变快。
    本实验所用的药品种类和用量都较少,操作简便,实验现象明显。用同一个实验装置演示说明了浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响等多个实验问题。选用了玻璃管中装有红色液注的量气装置来定量地说明浓度、催化剂、温度对化学反应速率的影响,使实验现象更直观,更具有说服力。
    酸溶液使石蕊和酚酞的变色与碱溶液使石蕊和酚酞的变色同时做,对比实验更易使学生记住这些颜色的变化;多种金属和酸的反应可一次完成,以比较其反应的快慢;NaOH和FeCl3、NaOH和CuSO4的实验同时演示,四种不同的颜色变化更能引起学生强烈的兴趣和注意;悬浊液、乳浊液和溶液的实验同时进行,更易比较它们的区别;较高温度下的NaCl饱和溶液和KNO3饱和溶液同时降温,学生看清了的KNO3大量析出而NaCl则几乎没有,理解了结晶的两种不同方法......
    三、改进创新
    达尔文说:任何改进,都是进步。同样对实验的任何改进往往具有积极的意义,甚至起到意想不到的效果。
    1.改进装置
    对实验器具选择及使用进行改进,使得实验操作更方便,方法更简单,效果更明显,说服力更强。
    又如:在探究酸碱度对人的头发的影响的实验时,步骤中有用手拉断头发,感受拉断的难易程度的操作,凭手的感觉很不容易感受力的大小,在这里我改用弹簧秤去拉,做法是把头发的一端打一个节挂在弹簧秤上,另一端绕在手上,观察拉断时所用力的大小,这样不仅易于操作,而且能数字准确记录力的大小,便于比较,结果更有说服力。
    2.改进原料
    对实验所用药品及用量进行改进,使得实验效果更明显,实验的安全性更好,实验可视性更明晰,另外,对于有些实验的材料,由于受条件或季节的影响,无法得到合适的原料,从而影响实验的继续进行。例如:在自制酸碱指示剂的探究实验时,由于课程在二三月份时学习,正值冬季,没有什么鲜花可以做实验材料,可以改用一些干花瓣做原料,用酒精浸泡后,获得了同样的结果。受此启示,学生中有的将干紫草用酒精浸渍,紫草原液遇酸变红,遇碱变蓝。有的用杨梅汁,遇酸显红,遇碱显蓝。有的采来菜园的篱笆上干菜花,如丝瓜花浸泡汁,在酸性溶液中显红色,在碱性溶液中显黄色。进一步的探究,怎样长时间的保存和使用这些试剂呢,经过讨论,探索,终于得出了较好的办法:将有关汁液用滤纸浸渍,凉干制得试纸,使自制酸碱指示剂的应用的以延伸。
    3.改进过程
    有的化学实验过程中,因为操作步骤的不严密,可能导致产生错误的理解,对实验的操作程序及步骤进行改进,使实验过程更加简捷,实验步骤更加合理,就需要根据具体情况适当改进一下实验过程。
    例如:CO2与Ca(OH) 2反应有沉淀生成,而与NaOH反应无现象,那么CO2与NaOH是不是确实发生了反应?对于这种无现象的反应能不能设计出一些实验,使反应产生一些现象,从而直观地证明两者发生了反应?在此探究活动中,学生设计的众多方案中有这样一例:由于CO2与NaOH反应生成Na2CO3,将CO2与NaOH反应,在反应后的溶液里滴加HCl,如果有气泡产生,证明CO2与NaOH发生了反应。但是对这样的设计方案过程中是否严密的问题,也有人提出了疑问:

    因为CO2也能与H2O反应生成H2CO3,同样含有CO32-,怎么知道是Na2CO3中的CO32-与酸反应放出的CO2,还是H2CO3中的CO32-与酸反应放出的CO2?怎么消除H2CO3的影响?
    所以将实验过程做了一点改进:先将反应后的溶液加热,使H2CO3分解,再滴加HCl。
    经过改进,这个实验方案变得完整,实验证明,加热后,再滴加HCl,有气泡产生,证明CO2与NaOH确实发生了反应,使实验解除了疑问,排除了干扰,获得了准确的结论。
    4.改进方法
    有的实验,实验是按照课本上的操作方法,现象不很明显,观察不到,对知识的理解印象不深。就要对原有的方法进行改进。
    例如:固体氢氧化钠溶于水放热实验,用手触摸试管外壁时,现象不很明显,于是做了如下改进:将试管注入少量水,加热至沸腾,移开火焰,水停止沸腾,加入氢氧化钠固体少量,发现溶液又重新沸腾,说明氢氧化钠溶于水放热,使水又沸腾了。
    四、补充强化
    对一些实验可以在原实验的基础上补充,以增强学生对这方面知识的理解和深化。
    例如:在做金属氧化物与酸反应的实验时,书上只让学生探究了氧化铁与稀盐酸的反应,为了更进一步探究这一性质的普篇性,增设探究了氧化铜与稀硫酸反应的实验,并对传统的这一实验做了一点改进,将一根铜丝擦光亮后,一端绕成螺旋状放在酒精灯火焰上灼烧,使这段变黑,然后趁热放进稀硫酸中,一会儿就可以看到螺旋上的黑色消失铜丝又变得光亮了,溶液也由无色变成蓝色。这一实验具有节约、省时、形成对比的特点,既加深了学生对金属氧化物与酸反应的性质的理解,实验现象的记忆,又巩固了铜的化学性质,增强了实验效果。
    又如:在讲授灭火的方法时,学生对隔绝空气可以灭火很容易理解,但对将温度降低至可燃物着火点以下同样可以灭火,总是持怀疑态度。为了使学生真正理解灭火原理,我们增加了一个降低温度灭火的实验。实验过程是这样的:向一个250 mL的烧杯中加入150 mL左右的水,然后在水中加入适量的NH4NO3,并不断搅拌,使水的温度急骤降低。接着将少量豆油倒入一个小铁盒中,并点燃;用坩埚钳把小铁盒放在烧杯冰冷的水面上,学生这时可以看到由于温度的降低而使火焰一下熄灭。为了使观察到的现象更全面,把小铁盒拿出来,重新点燃,残留在铁盒中的豆油在空气中则再次燃烧起来。至此学生对降低温度可以灭火深信不疑,同时也加深了对灭火原理的理解。

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