進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì) 優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-925X(2011)11-0139-02

摘要：優(yōu)化綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)及環(huán)保與安全意識(shí)，這是以人為本的素質(zhì)教育理念的基本要求。特別是綠色化學(xué)教學(xué)中的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，用盡可能少的化學(xué)試劑，來獲得盡可能多的化學(xué)信息，具有操作簡(jiǎn)捷，環(huán)境污染小，既經(jīng)濟(jì)又省時(shí)，且安全，又便于攜帶，有利于給學(xué)生進(jìn)行隨堂實(shí)驗(yàn)；有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，觀察分析能力，發(fā)明創(chuàng)新精神和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)作風(fēng)；對(duì)學(xué)生從小培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，意義重大。

關(guān)鍵詞： 環(huán)保意識(shí) 綠色化學(xué) 操作簡(jiǎn)捷 節(jié)約型

初中科學(xué)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如何堅(jiān)持綠色化學(xué)理念，開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究與設(shè)計(jì)，進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化，是社會(huì)對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的新要求。他對(duì)于保持人類賴以生存的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。下面略舉幾例：

例一：白磷自燃

教科書八年級(jí)下冊(cè)科學(xué)42頁活動(dòng)是這樣做的：

1、取一只鐵質(zhì)啤酒瓶蓋固定在一水槽中，瓶蓋中裝一小粒白磷，立即用鐘罩蓋住，你發(fā)現(xiàn)什么——

2、用一根彎曲的玻璃導(dǎo)管從鐘罩下部深入罩內(nèi)，通入氧氣，你發(fā)現(xiàn)——。

3、小心地向水槽中加60~80攝氏度左右的熱水，你發(fā)現(xiàn)——。

（一）筆者認(rèn)為：

1、水槽和鐘罩都太大、太重，需要的熱水的量太該多，上課隨堂實(shí)驗(yàn)不方便；

2、該實(shí)驗(yàn)還要把制取的氧氣通入鐘罩內(nèi)，步驟太煩多、又太費(fèi)時(shí)間；

3、啤酒瓶蓋很淺，很容易被進(jìn)水而沉入水中，使實(shí)驗(yàn)失敗！

（二）筆者綠色實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新改進(jìn)：

（1）實(shí)驗(yàn)器材：

直徑30x200mm的大試管帶橡皮塞和15x150mm的小試管各一支，另加一只體積250ml的燒杯，鑷子，白磷，熱水溫度與改進(jìn)前的一樣，60~80攝氏度。

（2）操作步驟：

1、先用鑷子在裝白磷瓶子的水中各取出兩小粒白磷，分別裝入大、小兩支試管的底部。

2、用拇、食兩指同時(shí)捏住兩支試管，豎直在空氣中；

讓學(xué)生觀察1~2分鐘，沒有發(fā)現(xiàn)白磷燃燒。

3、教師向?qū)W生解說原因：大試管中雖然空間大，空氣多，氧氣充分，但白磷溫度沒有達(dá)到著火點(diǎn)（40攝氏度），所以不能燃燒；

4、在剛才準(zhǔn)備好的燒杯中倒入半杯左右60~80攝氏度的熱水；

5、立即把剛才裝有白磷的兩支試管同時(shí)豎直浸入該熱水中，（注意：兩試管底部距杯底一厘米左右）；

(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

1、過一分鐘左右，發(fā)現(xiàn)大試管中白磷就自發(fā)地燃燒起來，當(dāng)五氧化二磷白煙將冒出試管口時(shí)，立即用大試管塞塞緊管口，（并說明其原因：防止五氧化二磷白煙溢出管口而污染環(huán)境）。2、這時(shí)教師應(yīng)向?qū)W生解說大試管中白磷：1、既有充分的氧氣；2、溫度達(dá)到了著火點(diǎn)，所以就自發(fā)地燃燒起來了；而小試管中白磷還是沒燃燒，是因?yàn)樾≡嚬芾锇琢诇囟入m然也達(dá)到了著火點(diǎn)，但小試管里空間小，空氣少，氧氣不充分，所以不燃燒。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

可燃物燃燒必須要同時(shí)滿足下面兩個(gè)條件：1、要有充分的氧氣2、溫度達(dá)到著火點(diǎn)。

（三）實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：

1、按本實(shí)驗(yàn)操作不需制取氧氣；

2、省略了笨重的玻璃水槽和鐘罩及制氧的儀器和藥品，減輕了重量，使隨堂演示實(shí)驗(yàn)更方 便；

3、省略了制取氧氣的實(shí)驗(yàn)步驟，縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，

4、減少了制氧反應(yīng)產(chǎn)生的廢物給環(huán)境造成的污染；

5、本實(shí)驗(yàn)最大優(yōu)點(diǎn)是，把試管插在熱水中加熱，比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法把啤酒瓶蓋放在熱水表面上加熱效果要好好幾倍！所以實(shí)驗(yàn)速度要快許多倍（切記：小試管中白磷一定要放在試管底部，不能讓其粘在試管壁上）！

6、既節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本，而且使實(shí)驗(yàn)步驟更簡(jiǎn)單，操作更容易，原本半堂課做不好，甚至一堂課有可能做不成功的實(shí)驗(yàn)，使用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，只用幾分鐘就能輕松完成實(shí)驗(yàn)，并使實(shí)驗(yàn)更有效，現(xiàn)象更明顯！

例二：探究金屬的活動(dòng)性實(shí)驗(yàn)

九年級(jí)上冊(cè)“對(duì)金屬的活動(dòng)性”實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)是放在試管或燒杯中完成的，化學(xué)藥品用量較大，尤其是AgNO3等試劑比較貴重，浪費(fèi)會(huì)更大。

一、筆者綠色實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新改進(jìn)

（1）實(shí)驗(yàn)器材

六孔微型塑料試管、微型塑料滴管、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液，鐵絲、銅絲、鑷子等。

（2）操作方法：

1、先在六孔微型塑料試管每個(gè)孔外分別標(biāo)上1、2、3、4、5、6號(hào)碼；

2、用鑷子在1、3、5三孔中分別放入一小段鐵絲，在2、4、6三孔中分別放入一小段銅絲；

3、用微型塑料滴管在1、2兩孔中分別滴入4~6小滴硫酸亞鐵溶液，在3、4兩孔中分別滴入4~6小滴硫酸銅溶液，在5、6兩孔中分別滴入4~6小滴硝酸銀溶液；

4、比較不同金屬的活潑性。

（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

1、浸在1孔FeSO4溶液中的鐵絲顏色無變化，浸在2孔FeSO4溶液中的銅絲顏色也無變，表明銅比鐵不活潑；

2、浸在3孔CuSO4溶液中的鐵絲表面顏色變紅色，浸在4孔CuSO4溶液中的銅絲表面顏色無變化；表明鐵比銅活潑；

3、浸在5孔AgNO3溶液中的鐵絲表面顏色變銀白色，浸在6孔AgNO3溶液中的銅絲表面顏色變銀白色，且鐵絲表面比銅絲表面銀白色更明顯，表明鐵比銅活潑，銅比銀活潑。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

較活潑的金屬能把較不活潑的金屬從他的鹽中置換出來。下列金屬活潑性順序：Fe>Cu>Ag 。

二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：

1、利用六孔（九孔也可以）微型塑料試管來完成實(shí)驗(yàn)，就能有效地控制化學(xué)試劑的用量；

2、本實(shí)驗(yàn)器材多為塑料制品，不易損壞，有利于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)；

3、利用微型實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)藥品用量能節(jié)省5倍以上，按照教材上操作的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)做一個(gè)班的化學(xué)藥品用量，用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法就能做五個(gè)班學(xué)生化學(xué)分組實(shí)驗(yàn)；

4、環(huán)境污染小，獲得信息多，操作更容易，速度快，更省錢，

現(xiàn)象一樣明顯；

5、有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦和觀察分析能力、發(fā)明創(chuàng)新精神和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)作風(fēng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生從小樹立環(huán)保意識(shí)和

安全意識(shí)；

6、利用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，開展綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是當(dāng)前貫徹科學(xué)發(fā)展觀、倡導(dǎo)綠色化學(xué)理念的一種表現(xiàn)。對(duì)培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新人才，創(chuàng)造人與自然和諧發(fā)展意義重大。

例三：硫燃燒學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

過去，用常規(guī)的方法進(jìn)行硫燃燒實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很難控制硫的用量，往往是偏多，產(chǎn)生的SO2多，對(duì)空氣的污染大。

一、筆者綠色實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新改進(jìn)：

利用粗的銅絲或鐵絲制成的微型燃燒匙?？梢赃M(jìn)行八年級(jí)下冊(cè)“硫燃燒學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)”，效果也不錯(cuò)。

二、創(chuàng)新改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：

利用微型燃燒匙，進(jìn)行硫燃燒的實(shí)驗(yàn)，就能有效地控制硫的用量，從而減少有害氣體（SO2）的排放量。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是無止境的，科學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)沿用已久，有待于我們?nèi)?chuàng)新，去改進(jìn)。去不斷完善。