對新教材中“氧氣制備實驗”的教學思考

文章編號：1005－6629(2008)11－0015－02中圖分類號：G633.8文獻標識碼：B

在現(xiàn)在人教社《新課標》九年級化學(2006版)第二單元“我們周圍的空氣”課題3“制取氧氣”中，將實驗室制取氧氣的方法提供了三種：①用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣；②用氯酸鉀和二氧化錳混合共熱制取氧氣；③單獨加熱高錳酸鉀制取氧氣。那么，教材中所提供的方法中，每一種方法的教學意圖是什么？在教學中如何把握？這是教學過程中值得思考的問題。對此，筆者對每一種方法做了如下教學思考。

1對“用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣”的教學思考

新教材中首先介紹了用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣的方法，教材為什么這樣處理呢？筆者認為可能基于以下考慮：

1.1生成性原則

學生學習的過程是一個動態(tài)發(fā)展、建構(gòu)的過程。新教材的編制重視了學生學習的生成性和發(fā)展性。在教材介紹的幾種制取氧氣的方法中，過氧化氫的分解是學生最容易接受的，因此教材首先介紹了用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣的方法。同時，用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣的實驗操作也是幾種方法中最簡便的、最易操作的，符合生成性原則。

1.2直觀性原則

新教材中在介紹雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣的方法中引出了催化劑的概念，非常符合教學的直觀性原則。新教材中，用過氧化氫溶液制取氧氣的實驗無副反應發(fā)生，過氧化氫分解產(chǎn)生的水也不會對觀察二氧化錳的性狀產(chǎn)生任何影響。實驗中倒去上層液體后，向留下的物質(zhì)中再加過氧化氫溶液時，會繼續(xù)產(chǎn)生氧氣，學生可以觀察到二氧化錳好象總也用不完。該實驗直觀地反映出催化劑的概念，也便于形成對催化劑概念的理解。

1.3發(fā)展性原則

在掌握最基本、最簡單的方法之后，為后面兩種制取氧氣方法的學習打下了基礎，同時也有利于幫助學生對氯酸鉀分解反應中二氧化錳催化作用的理解。由簡單到復雜，循序漸進，符合發(fā)展性原則。

1.4適用性原則

新教材中使用的過氧化氫溶液，是日常生活中一種常見的物質(zhì)，在許多衛(wèi)生所甚至家庭中就有，它是一種清洗皮膚傷口的藥劑，而且在用這種溶液清洗皮膚傷口時會產(chǎn)生氣泡(血液中所含的鐵元素或生物酶催化了過氧化氫的分解)。這樣在學習中從學生已有的知識出發(fā)，使學生產(chǎn)生對自然、社會的親近感，拉近學生與學科之間的距離，使學生能體會到科學、技術(shù)和社會的密切聯(lián)系。

但對用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣的方法，筆者認為在教學中也有幾點值得注意的地方。一是反應太過劇烈，不易控制，因此只適宜制取少量的氧氣，若需較多量地制取氧氣，則需要對反應速率進行控制，而如何控制反應速率對剛接觸化學不久的初三學生也是不宜介紹的；二是學生實驗時要注意過氧化氫溶液濃度不宜大，不要接觸到皮膚，以免“燒”傷皮膚。它在實驗中屢易發(fā)生，因此一定要強調(diào)實驗的安全；三是在實際操作中，一旦把少量二氧化錳加到過氧化氫溶液中，即可迅速反應產(chǎn)生大量氣體和大量熱，由于水蒸汽的大量產(chǎn)生而干擾對“氧氣使帶火星木條持續(xù)復燃”的實驗現(xiàn)象的觀察，因此在實驗時要稍停頓一下，使水冷凝，再插入帶火星木條，這樣實驗的效果會更好。

2 對“用氯酸鉀和二氧化錳混合共熱制取氧氣”的教學思考

用氯酸鉀和二氧化錳混合共熱制取氧氣的實驗教學是許多教師認同的方法，對此方法，筆者做了如下思考：

2.1實用性原則

氯酸鉀和二氧化錳混合共熱，可迅速產(chǎn)生氧氣，反應產(chǎn)生的氣流平穩(wěn)，易于控制，而且氯酸鉀中的氧元素可100%的轉(zhuǎn)化為氧氣，產(chǎn)生的氯化鉀也易于回收處理，不會對環(huán)境造成污染。因此，用氯酸鉀和二氧化錳混合共熱制取氧氣是實驗室中制取氧氣最重要、最常用的方法，也是最高效實用的方法。

2.2基礎性原則

氯酸鉀和二氧化錳混合共熱制取氧氣是一種用“固體和固體共熱”制取氣體的方法，是一種常見氣體制備的重要類型。此處關(guān)鍵是介紹制備時的發(fā)生裝置、收集方法和裝置、加熱的方式、氣密性的檢查、實驗結(jié)束時的處理等，著重于方法的講解及操作的規(guī)范，要求通過此實驗能解決類似的問題，為后續(xù)有關(guān)知識的學習如實驗室制備氨氣、甲烷等打下基礎。

在實驗過程中，一定要注意實驗安全，對學生要嚴格指導、有序管理，千萬不能錯誤地把木炭粉當做二氧化錳與氯酸鉀共熱而引發(fā)爆炸。特別要提出的是不能把帶火星的木條直接放入發(fā)生裝置的試管中，防止木條頂端燒焦的部分掉落試管底部接觸反應物而引起爆炸。

3 對“加熱高錳酸鉀制取氧氣”的教學思考

在教材中，為什么要介紹用加熱高錳酸鉀制取氧氣這種方法呢？筆者以為，高錳酸鉀是一種重要的物質(zhì)，在日常生活中可用它做消毒劑，對學生而言，也許并不陌生，因此用它來制備氧氣也可讓學生對這種物質(zhì)有一定的了解。高錳酸鉀受熱易產(chǎn)生氧氣，且產(chǎn)生的氣流也平穩(wěn)，在學生分組實驗中，常采用加熱高錳酸鉀制取氧氣。但高錳酸鉀在受熱時，其粉末易隨氧氣流噴出污染器材或?qū)夤鼙欢氯⑺圩又械乃晃廴荆移渲醒踉剞D(zhuǎn)化為氧氣的量只占原來的1/4，價格也較高，反應后的產(chǎn)物也難以處理，所以該方法并不是實驗室制取氧氣的最佳選擇。因此，教材的設計意圖筆者以為并不僅僅是向?qū)W生介紹了實驗室制取氧氣的一種可能的方法，關(guān)鍵是為中學化學的后續(xù)學習埋下伏筆。我們知道，高錳酸鉀是在中學化學中一種常見的、重要的氧化劑，比如制取氯氣、檢驗SO2和Fe2+的還原性、在有機物中檢驗碳碳雙鍵和叁鍵等都要用到高錳酸鉀。

綜上所述，筆者認為，教材所提供的三種制取氧氣的方法其教學側(cè)重點是不一樣的：“用雙氧水和二氧化錳混合制取氧氣”側(cè)重于催化劑概念的教學；用“氯酸鉀和二氧化錳混合共熱制取氧氣”側(cè)重于基本實驗方法和技能的教學；“單獨加熱高錳酸鉀制取氧氣”側(cè)重于為中學化學的后續(xù)學習打下基礎。

在使用新教材的過程中，教師一定要注意鉆研教材、鉆研課標，準確把握教學內(nèi)容，才能科學、靈活地運用新課標和新教材實施教學，達到最好的教學效果。