化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的重要職責(zé),且較之課堂教學(xué)更具有直觀性,可以增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),更利于學(xué)生理解記憶。實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),提升學(xué)生創(chuàng)新能力不可缺少的重要途徑。
現(xiàn)行的新教材尤其突出的就是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放性,這就要求化學(xué)教師必須改革傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,建立開(kāi)放性化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。因此,師生一方面要按照實(shí)驗(yàn)操作的要求,在保證現(xiàn)象明顯情況下,節(jié)約用量,減少耗材,廢棄物品不隨意丟棄、排放,減小污染;另一方面,盡量創(chuàng)造條件,不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),改進(jìn)或增設(shè)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、動(dòng)手操作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和思維創(chuàng)造力。
在教學(xué)中,我們本著節(jié)約藥品、減少浪費(fèi)、操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯的原則,對(duì)高中化學(xué)有關(guān)鈉的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)做了一些設(shè)計(jì)與改進(jìn),收到了良好的教學(xué)效果。現(xiàn)介紹如下,供大家參考:
1 鈉在氯氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。取一支大試管,塞入帶干燥管的膠塞,用鐵夾把試管固定在鐵架臺(tái)上。在干燥管里墊一層石棉絨或玻璃絲,往試管內(nèi)加入少量高錳酸鉀晶體,再注入少量濃鹽酸,立即塞緊帶干燥管的膠塞,用一小塊硬紙片蓋住干燥管口(如下圖所示)。

當(dāng)高錳酸鉀跟鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣較多時(shí),立即向干燥管內(nèi)投入用濾紙吸干煤油的綠豆大的金屬鈉,金屬鈉在干燥管內(nèi)與氯氣激烈燃燒,產(chǎn)生大量白煙(生成的氯化鈉固體小顆粒)。如果再向干燥管投入金屬鈉,金屬鈉仍在氯氣里燃燒。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后既不需事先用廣口瓶收集氯氣,又省去了把金屬鈉放入燃燒匙后,再用酒精燈給金屬鈉加熱這一操作步驟,使操作既簡(jiǎn)單,又便于觀察,成功率又高。
2 Na2O2與CO2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí),取一干凈的干燥管,中間放置干燥劑(CaCl2),兩端放入少量疏松的玻璃棉,把干燥管的細(xì)口對(duì)準(zhǔn)蘸有Na2O2的脫脂棉,用嘴吹干燥管的另一端(相當(dāng)于通入CO2),脫脂棉很快就會(huì)燃燒。本實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,現(xiàn)象明顯,沒(méi)有任何污染,還可以省略制取CO2氣體的操作,方便、省時(shí)又節(jié)約了藥品。
3 鈉在氧氣中燃燒用品的改進(jìn)。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中,按課本及參考書(shū)中介紹的方法,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)損壞很多玻璃管或蒸發(fā)皿,如選用石棉網(wǎng),實(shí)驗(yàn)后的石棉網(wǎng)也不能再次使用,造成很大的浪費(fèi)。為此,在實(shí)驗(yàn)中改用鋁片做實(shí)驗(yàn)器皿就解決了以上問(wèn)題。具體做法:把鋁片剪成方形,折起四邊成小盒狀,將一綠豆大小的鈉,吸干煤油后放在鋁盒中,將小鋁盒置于三角架上,用酒精燈加熱,鈉很快便可熔化、燃燒。本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,冷卻后易于取出燃燒后產(chǎn)物,再將鋁片清洗干凈擦干以后還可繼續(xù)使用。
這些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ€可培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,提高節(jié)約能源、藥品、原料的意識(shí),提高創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的意識(shí),同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保觀念。為此,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中要積極探索,不斷改進(jìn)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行必要的新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),使其達(dá)到事半功倍的效果。