趣味化學實驗研究

化學是一門以實驗為基礎的學科。一些簡單易行、現象明顯且帶有趣味性的實驗既可提高學生的學習興趣、開拓學生的知識面，又能培養學生的創新意識，從而達到創新教育的目的。實驗對于學習化學、提高化學教學質量、落實培養學生科學素養的目標具有其他化學教學內容或形式所不可替代的作用。尤其要通過趣味化學實驗來培養學生對化學知識的興趣，提高和鞏固他們對化學理論知識的理解，讓他們學會從化學的角度觀察和思考自然現象和自然規律，解釋生活中的化學問題，培養他們分析、解決問題的能力。

一、趣味化學實驗研究的意義

趣味化學實驗往往是以學生已有的知識為背景，以學習、生活、科技知識為素材展開的。其現象奇特、方法新穎，深受學生的喜愛。我們設計的每一個趣味實驗都深深地吸引著學生，使他們欲罷不能。而學生對實驗的這種濃厚的興趣，就是一種潛在的創造力，它可以引導學生對實驗進行不懈的探討，從而有所發現、有所創造。

從實際需要出發，通過趣味化學實驗促進學生科學素養和人文精神的發展；通過綜合實踐課和美育的滲透，讓學生經歷探究過程，參與觀察、思考、討論，時刻讓他們保留成功的欲望，享受成功的樂趣，以獲得理智能力和深層次的情感體驗，構建知識，形成各方面能力，掌握解決問題的方法，幫助學生認識化學與人類生活的密切關系，關注人類面臨的化學問題，培養學生的社會責任感、參與意識和實踐能力、思維能力。

二、趣昧化學實驗研究的目的

1 激發學生的學習興趣和探究欲望

趣昧化學實驗能直觀、形象地體現作為學習對象的化學事物，是化學學習內容最現實、最生動和最有效的物質載體，也是對中學生進行化學啟蒙的重要工具。趣味化學實驗激發學生的興趣，不只是停留在觀察豐富多彩的各種表觀奇異現象上，而且可能以化學的奧妙引導他們親手實驗和進一步探索、思考，激發他們的未知欲，形成高層次化學學習興趣和對化學學習的愛好。

2 學習運用科學的方法

實驗是一種重要的科學方法，它又包含多種科學方法及其綜合運用。它與觀察、測量、條件控制、數據分析處理等科學方法密切聯系著。

3 促進學生獲取知識和技能

趣味化學實驗通過學生的直接參與與體驗，使學生獲得相應的化學基礎知識和基本技能。培養學生實事求是、勇于探索、追求真理的精神。

三、趣味化學實驗研究的方法

趣味化學實驗研究需要改進與創新，同現行的中學化學課本中所規定的學生實驗、演示實驗、家庭小實驗相比，趣味化學實驗的可操作性、可觀察性應更加有所提高，從而提高其在化學教育教學中的服務功能、作用及效果。這就要求對其中的部分實驗進行改進。改進形式有多種，主要有：對實驗器具選擇及使用進行改進，使得實驗操作更方便，方法更簡單；對實驗所用藥品及用量進行改進，使得實驗效果更明顯，實驗的安全性更好，實驗可視性更明晰；對實驗的操作程序及步驟進行改進，使實驗過程更加簡捷，實驗步驟更加合理；對實驗進行綜合改進，包括對實驗原理、實驗器具、實驗藥品、實驗過程等進行全面的改進。許多常見趣味化學實驗都是經過千錘百煉、教育教學研究者反復論證后選擇提出的，很多都具有權威性，因此，要進行趣味化學實驗改進的難度是很大的，要付出很多的時間與精力，但只要在趣味化學實驗研究中全身心地投人進去，多思多想，一定能取得巨大的成功。當然，趣味化學實驗的改進與創新必須不能脫離化學生活實際，無論是實驗原理、實驗器具、實驗藥品及實驗程序的改進，還是補充新的驗證性實驗或概念形成性實驗、探索性實驗，都不能離開中學生知識接受力、化學生活這個實際，都要圍繞原實驗的作用與意圖，圍繞增強服務于化學生活這個宗旨，否則，實驗改進很容易步入誤區，甚至會對生活產生副作用。趣味化學實驗改進要遵循增強實驗簡易性的原則，這是一項容易有所突破的實驗研究。

四、“魔棒”點燃“雪球”趣味化學實驗研究案例

實驗儀器：藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、滴管、表面皿、蒸發皿。

實驗試劑：無水乙醇、醋酸鈣、高錳酸鉀、濃硫酸、蒸餾水。

實驗步驟：取一個小燒杯，用量筒量取20mI。蒸餾水，把它加入到小燒杯中，然后再加入適量醋酸鈣，制備醋酸鈣飽和溶液。另取一大燒杯，在其中加入80mL無水酒精，再慢慢加入15mL飽和醋酸鈣溶液，并用玻璃棒不斷攪拌，燒杯中的物質開始時出現渾濁，繼而變稠并不再流動，最后成為白色凝膠狀。取出膠凍，捏成球狀，形如一個白色雪球，把它放在蒸發皿中，制成“雪球”。在表面皿上倒上少許高錳酸鉀晶體，然后滴上幾滴濃硫酸，用玻璃棒攪拌均勻，混合物呈淺綠色油狀物，只要用蘸有這種混合物的玻璃棒輕輕往雪球上一觸，“雪球”立即著火，并發出藍色火焰。

實驗原理：酒精與水可以任意比混溶，而醋酸鈣只溶于水不熔于酒精。當飽和醋酸鈣溶液注入酒精中時，飽和溶液中的水溶解于酒精中，致使醋酸鈣從酒精溶液中析出，呈半固態的凝膠狀物質——“果凍”，酒精充填其中，即得所謂的“雪球”。高錳酸鉀和濃硫酸的反應產物Mn₂O₂具極強的氧化性，當MN₂O₂一接觸到“雪球”(乙醇)后，立即放出大量的熱，并達到了酒精的著火點，于是“雪球”很快就被“魔棒”點燃了，其實質就是填充在“雪球”中的酒精在燃燒。

實驗討論與分析：本實驗把“魔棒點燈”和“雪球燃燒”兩個趣味實驗融合成一體，不但簡單易行、現象明顯，而且趣味性更濃了。當然，本實驗要做成功必須具備以下幾個條件：所用的酒精必須是無水乙醇或是濃度在95％以上的乙醇；制備的醋酸鈣溶液必須是飽和的；酒精與醋酸鈣飽和溶液的體積比必須有一定的比例，從實驗原理可以知道，固體酒精不是酒精的固態，而是酒精充填在醋酸鈣凝膠里，如果所用酒精與醋酸鈣飽和溶液的體積比太小，那么就有可能無法制得凝膠。當酒精與醋酸鈣飽和溶液的體積比為1：1混合時，還能有少量凝膠形成，當它們的體積比為1：3或1：5時，把它們混合就沒有凝膠形成了。同時，通過實驗還可發現，它們的比例也不宜太大，當酒精與醋酸鈣飽和溶液的體積比為5：1混合時，它們可以剛好地全部形成半固態的凝膠狀物質，然而當它們的比為10：1或15：1時，雖然也有凝膠形成，但此時燒杯中卻有許多酒精剩余，這樣就很浪費藥品。因此，想要制得固體酒精，加入酒精與醋酸鈣飽和溶液的體積比最好為5：1。另外值得注意的是由于酒精的揮發性較強，故固體酒精應該現用現制，而且還需密封保存。

五、啟示

通過閱讀大量的課外書籍和查詢豐富的網絡資源，以及對資料進行收集整理，并對其中部分實驗進行實驗探索，充分認識到趣味實驗在化學新課程教學中有著重大的作用。總之，只要平時多觀察、多思考、多挖掘、多積累，就能設計出新穎、別致、科學、簡易的趣味化學實驗，為新課改背景下的化學教學打開新的思路。

“興趣是最好的老師。”但在運用趣味實驗教學時，教師能否通過風趣的言語和實驗的趣味性，利用渾身解數來吸引學生的注意力，充分調動學生的積極性，激發學生的學習興趣和動力，這是此法運用成功與否的關鍵。化學趣味實驗能以簡單的操作、鮮明的現象對學生產生極大的吸引力，讓學生對化學產生高度的興趣，促使學生積極地參與化學教學活動，改變以往“老師做實驗，學生看實驗”的現象。“學而有用”，有用的東西才能激發持續性學習的興趣。老師應該讓學生運用所學的知識去設計有趣的實驗，用實驗去解決生活中的化學問題，讓學生明白化學是一門實用性的學科。最后，強調一點，設計趣味化學實驗一定要遵循趣味性和安全性相結合的原則，既要如魔術般的有趣，又要安全可靠，既要掌握設計趣味化學實驗的原理和特性，又要根據現有的實驗條件進行巧妙構思。

(責任編輯 羅 艷)