蘇教版高一化學探究實驗的幾點改進

文章編號：1005－6629(2007)10－0003－02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

筆者在教學實踐中，對新課程蘇教版《化學1》(必修)、《化學2》(必修)教材中幾個學生的“活動與探究”實驗進行了一點小的改進，使得操作更為簡單或現象更加明顯，節約了試劑或材料，收到了理想的效果，具體如下：

1在《化學1》第50頁關于“碳酸鈉的性質與應用”中的[實驗2]給出了如圖1所示的實驗裝置，筆者試用后感到：①在玻璃管口固定氣球不太方便，扎不好就會漏氣，更換氣球不便；②廣口瓶自身體積大，要把氣球“吹”起來消耗的試劑相對較多，當加入一滴管濃鹽酸不夠時，中途無法補加。因此，我們將該裝置的廣口瓶改為用一支20×200mm的具支試管、將雙孔膠塞改用兩個單孔膠塞進行實驗（制作單孔塞比雙孔塞簡單），見圖2。

將氣球連接在支管處，用單孔膠塞作氣球和支管連接的過渡，由于氣球嘴有大小不同情況，可選擇大頭直徑稍大于氣球嘴的膠塞，作成單孔膠塞安裝在支管上來連接氣球，就使得氣球與玻璃管的連接和更換變得很方便，將小氣球嘴繃開套上即可，不易脫落也不漏氣。實驗時，僅需取3mL飽和Na₂CO₃溶液于試管中，吸一滴管(約1～1.5 mL）濃HCl進行反應。實驗結束后用pH試紙測得試管中反應殘液的pH值在6～7之間，較好的解決了氣球的固定問題也節約了試劑，既安全又環保，收到預期的效果。而且作為學生分組實驗，結束后器材整理方便、存放所需空間不大。

2 在《化學1》第51頁表26中關于“碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩定性的比較實驗”，筆者設計了一個如圖3所示的實驗裝置，可將Na₂CO₃和NaHCO₃置于相同的條件下同時加熱進行比較。具體做法：用20×200mm的具支試管，內安裝一支15×150mm的小試管，由一個小單孔塞與其導氣管和大單孔塞“串聯”，膠塞分別接小試管和具支試管，安裝時將具支試管的支管平行于水平面并用短膠管連接導氣管，這樣比分別加熱簡捷省時，對比效果明顯。

3 在《化學2》第28頁“化學反應速率”探究[實驗2]中，要“用藥匙向試管中加入少量二氧化錳粉末”，由于試管內壁是濕的，而且藥匙也伸不到大試管深處，加二氧化錳時總會有相當量的粉末粘附在試管壁上影響實驗和觀察（其他類似用藥匙向試管里加粉末試劑時也常會遇到這種情形）。為此，我們用一根干燥玻璃管作為“粉末吸管”， 向試管里加粉末試劑時，效果很好。如圖4所示，取一根長約250mm，內徑約6～8mm的玻璃管，先在酒精噴燈上進行圓口處理，取粉末時將玻璃管上端的食指松開，下端插入粉末中，根據用量多少調整插入的深淺，然后用食指壓緊玻管上端管口，使之密封，提起玻璃管，下端管口內由于大氣壓強的作用而“吸”著所需的粉末。向試管里加粉末試劑時，連同粉末帶玻璃管移至需加粉末的試管中并伸到試管下端適當的位置時，松開食指，粉末就會干凈而準確地落入試管底部。此法對于其他非顆粒晶體狀的粉末試劑都可使用。

4《化學2》第33頁“化學反應中的熱量變化”的探究[實驗2]中，在塑料薄膜袋中加入氫氧化鈣粉末和氯化銨晶體，使之反應，并用手觸摸塑料袋來感受由于反應吸熱而溫度降低現象。但我們經過試驗，用固態的Ca(OH)₂和NH₄Cl的教學級試劑進行反應，將兩者混合后，無論是在冬季還是夏季的室溫下，揉搓塑料袋時間長或短，用手均感覺不到因反應吸熱而發生的降溫現象，生成的氨氣也很少，反應不易進行。原人教版《化學》教材中該演示實驗用的是固體Ba(OH)₂·6 H₂O和NH₄Cl進行反應，其反應很快，降溫現象十分明顯，實驗效果很好。出于對鋇鹽的毒性和環保的考慮，蘇教版《化學2》中將Ba(OH)₂·6H₂O改為Ca(OH)₂進行實驗，這是非常值得贊美的改進，但改用Ca(OH)₂ 進行實驗，效果不佳還需進一步改進。筆者分析，認為由于兩者在水中的溶解性相差一個數量級，用干態Ca(OH)₂反應很慢， 而Ba(OH)₂·6 H₂O中含有結晶水，當很少量的Ba(OH)₂與NH₄Cl反應后，其原來的結晶水就會充當溶劑的角色，起到潤濕和增加反應接觸面的作用，使反應得以迅速進行而立刻就可感覺到因吸熱而降溫現象。通過分析，我們試驗將固態的Ca(OH)₂ 和NH₄Cl置入塑料袋后，用滴管加入約0.5～1mL水再將塑料袋扎緊，這時只要稍稍揉搓塑料袋中的固體混合物， 立即就可感覺到明顯的溫度降低的現象 ， 并且僅用教材中給出的 Ca(OH)₂粉末和NH₄Cl 晶體的二分之一的量就可收到很滿意實驗效果。這個改進并不復雜，既保證了實驗成功，又節約了試劑，有利于環保，一舉多得。

5 對《化學2》第39-40頁“燃料電池制作實驗”，我們將原裝置中的兩個開關S1和S2改為用一個雙刀雙擲開關，使得實驗操作非常方便和簡捷，見圖5。我們為該實驗制作了25×50 mm的印刷電路板當作“指示燈座”，將發光二極管焊接到電路板上，并標出正、負極，再在線路板上焊上兩根引線，由該導線進行連接，既可以使發光二極管相對固定便于觀察發光情況又可有效防止發光二極管在實驗中管腳折斷或連接中短路等情況的發生。實驗時，連接好裝置檢查無誤后打開直流電源開關，調整輸出電壓為4V（或由教師從實驗主控臺給學生供給4V直流電），然后將開關的鍘刀合向接直流電源的A端對電解質溶液進行電解，十幾秒鐘后就可看到在碳棒表面上產生了大量的氣泡，這時迅速將開關的鍘刀由A端合向接發光二極管的B端，斷開了直流電源，燃料電池與發光二極管接通，就會看到發光二極管起輝發光。

6 在《化學2》第94頁專題4的“電路板的制作”實驗里，要用油漆在敷銅板的銅箔上繪制電路或其他圖案，干燥后在FeCl₃溶液中蝕刻。然而醇酸樹脂漆通常至少要8～12h才能干，即便用烘箱烘干，當堂實驗課也無法完成該試驗；如果選用硝基磁漆，雖可在十來分鐘干燥，但要用“香蕉水”作溶劑，氣味比較大，使用以上兩種油漆都還存在要用毛筆繪制和用溶劑洗筆等等的麻煩。我們改用學生用的修正液（筆）代替油漆和毛筆，用其直接在敷銅板上進行電路的繪制，其白色也與銅箔形成鮮明的對比，筆畫粗細也很好控制，繪制起來簡單而方便。畫好圖案晾幾分鐘或在烘干箱內60～70℃下干燥幾分鐘后就可放入30％FeCl₃溶液中進行蝕刻，約20min即可蝕刻好，洗凈后用細砂紙或抹布稍用力就可將“漆”擦去，效果很好，當堂課就可完成電路板的制作，省去了油漆、溶劑、毛筆等實驗材料，也不存在洗毛筆等的麻煩，很實用。

參考文獻：

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