讓九年級化學(xué)實驗“數(shù)字化”

文章編號：1005-6629(2010)12-0008-02

中圖分類號：G633.8

文獻標(biāo)識碼：C

本文想借用“數(shù)字化”這一概念，把九年級教材中的一些實驗也改用“數(shù)字化”的方式來呈現(xiàn)，以提高實驗的趣味性和可觀賞性，使實驗的結(jié)果更具有科學(xué)性和說服力，為實驗效果增色。

1 水的電解實驗的“數(shù)字化”

實驗3-1：水的電解實驗(人教版，上冊，第46頁)。實驗的結(jié)論是生成的氫氣和氧氣的體積比為2：1。在該實驗中學(xué)生只能通過觀察，粗略估計出試管中氫氣、氧氣體積的大小。若能以定量的方式來完成這個實驗，實驗的結(jié)論就更科學(xué)、更準(zhǔn)確了。

“數(shù)字化”改進：把兩支試管改成兩支大小相同、量程均為10 mL的量筒，在量筒中裝滿電解液進行實驗。但應(yīng)注意，在相同條件下氧氣在水中的溶解度大于氫氣的溶解度，使收集的氫氣和氧氣的體積比大于2：1。為了增強實驗的說服力，筆者建議可以在教學(xué)演示實驗之前先在容器中裝上所需要的電解液，持續(xù)通電2～3 min，并不斷用玻璃棒輕輕地攪動，讓氧氣和氫氣均勻地溶解在水中，盡可能使它們在電解液中都接近飽和狀態(tài)。然后，再用量筒收集兩極上電解所得到的氣體，并讀出收集到的氣體的準(zhǔn)確體積，這樣操作得到的氫氣和氧氣的體積比非常接近2：1。

2質(zhì)量守恒定律實驗的“數(shù)字化”

活動與探究：白磷燃燒前后總質(zhì)量的測定(人教版上冊，第90頁)。該實驗用的是托盤天平，這種儀器比較粗糙，靈敏度較低。

“數(shù)字化”改進：有條件的學(xué)校，可改用精密度更高的電子天平，讓學(xué)生從電子天平中直接讀出反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量的具體數(shù)字，從而讓學(xué)生更加深刻的理解質(zhì)量守恒定律。

同樣道理，實驗5-1：鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后質(zhì)量的測定(人教版，上冊，第92頁)及實驗5—2：鎂條燃燒前后固體質(zhì)量的變化(人教版，上冊，第92頁)，都可以改用電子天平，從電子天平讀數(shù)的變化，能讓學(xué)生非常直觀的了解在反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的變化情況。總之，改進后的實驗操作簡單方便，靈敏度高，實驗效果明顯。

3濃硫酸溶于水放熱實驗的“數(shù)字化”

實驗10-4：濃硫酸溶于水的放熱現(xiàn)象(人教版，下冊，第52頁)。該實驗的過程是：將濃硫酸沿?zé)诰徛刈⑷胧⒂兴臒铮貌ＡО舨粩鄶噭樱⒂檬纸佑|燒杯外壁，通過感受溶液溫度的上升來說明濃硫酸溶于水會放出熱量。這個實驗存在以下缺點：(1)藥品消耗量大；(2)操作復(fù)雜；(3)學(xué)生的體驗不夠直觀。

“數(shù)字化”改進：如圖1所示，先讓學(xué)生讀出溫度計在室溫下的示數(shù)，用溫度計蘸取少許濃硫酸，在空氣中靜置一會兒。再讓學(xué)生讀出溫度計的示數(shù)。由于濃硫酸吸收空氣中的水份而溶解，使溫度計的示數(shù)明顯上升。通常情況下，一分種以內(nèi)，溫度計的示數(shù)可以從室溫上升到40℃左右。實驗的現(xiàn)象十分明顯。

“數(shù)字化”改進后的實驗有以下優(yōu)點：(1)通過溫度計示數(shù)的增大，來體現(xiàn)濃硫酸溶于水放熱的事實，具有較強的趣味性；(2)節(jié)約藥品，濃硫酸的用量不足0.5 mL，符合綠色化學(xué)的理念；(3)使學(xué)生進一步認識濃硫酸的吸水作用。

4溶液導(dǎo)電性實驗的“數(shù)字化”

實驗10-8：溶液的導(dǎo)電性(人教版，下冊，第56頁)。該實驗是通過觀察燈泡發(fā)光的明暗程度，來試驗鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、蒸餾水和乙醇的導(dǎo)電性強弱。

“數(shù)字化”改進：把該演示實驗改為學(xué)生分組實驗，電源改為低壓學(xué)生電源(安全)，再把實驗中燈泡改成電流表。學(xué)生通過電流表讀數(shù)的大小很容易判斷溶液導(dǎo)電性的強弱。這種改進可以把燈泡發(fā)光的明暗程度轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢嬲媲星小薄?“明明白白”的電流強度來衡量。因此，筆者認為可以把一些實驗安全系數(shù)較高、操作難度較小、觀察能見度有待提高的演示實驗改為“數(shù)字化”的學(xué)生實驗。

5溶液酸堿度對頭發(fā)的影響實驗的“數(shù)字化”

活動與探究：溶液酸堿度對頭發(fā)的影響實驗(人教版，下冊，第63頁)。該實驗的操作是先把3束頭發(fā)浸泡在不同pH(分別為1、7、13)的溶液中，浸泡相同時間后，再分別用手拉這3束頭發(fā)，感受拉斷的難易程度。來探究溶液的酸堿度對頭發(fā)的影響。筆者認為僅憑手的感覺不太容易感受拉力的大小，特別是很難比較分別在酸性溶液和堿性溶液中浸泡過的頭發(fā)，拉斷時所需要的力量。

“數(shù)字化”改進：我們改用彈簧秤去測試。具體做法是把浸泡過的頭發(fā)的一端纏繞在手指上，另一端打一個節(jié)，安放在彈簧秤的掛鉤上，緩慢拉伸，觀察頭發(fā)被拉斷時彈簧秤的示數(shù)，來衡量所用拉力的大小。這樣不僅易于操作。而且能準(zhǔn)確記錄拉力的大小，便于比較，實驗結(jié)果更有說服力。