任何創新,都是在原有基礎上的發展、完善、改進。它需要人的主觀創造性的發揮,特別需要有非臆想的科學創新的主觀條件和科學創新的理論和方法的指導。
新課程標準要求教師必須做好實驗設計,改進實驗方案,使實驗教學與探究學習融合起來,從而激發他們的創新思維和創新品質。在素質教育的新形勢下,要培育的新型人才一定要具有創新思維和創新能力。化學是一門以實驗為基礎的學科,化學上的許多理論和定律都是從實驗中發現和歸納出來的,同時化學理論的應用、評價也有賴于實驗,這使得化學實驗的創新顯得尤其重要。
為了響應新課改對實驗的要求,筆者結合課本,增加或改進下面兩個實驗。
案例一:NO與NO2轉化的實驗
在人教版必修一教材中,NO與NO2的轉化以及Cu與HNO3的反應相當重要,但課本在講NO與NO2的轉化編排時,僅僅兩個方程式了事,無任何輔助實驗;而在講Cu與HNO3的反應時先講了C與濃H2SO4的反應之后一語帶過:“硝酸也能發生類似的反應。例如,Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。”這樣知識雖然學過了,但留給學生的印象卻猶如過眼云煙,很快就會忘記。于是筆者在講此知識點的時候補加了實驗。
1)儀器準備:U形管一個,兩個帶有分液漏斗的單孔橡皮塞,銅絲一根,大氣球一個。
2)試劑:稀硝酸,水,銅絲。
3)操作步驟。
①打開兩邊活塞,將分液漏斗1中的稀硝酸加入U形管,使稀硝酸與銅絲接觸,關閉分液漏斗2的活塞。
原理:3Cu+8HNO3(稀)=Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②反應一段時間后,在分液漏斗2上套上一個盛有少量水的大氣球,打開分液漏斗2上的活塞。利用液體壓力壓NO進入氣球中,此時可看到2中氣體變成紅棕色。
原理:2NO+O2=2NO2
③把氣球中的水小心倒入NO2中,此時可看到紅棕色消失。
原理:3NO2+H2O=NO+2HNO3
實驗裝置如圖1所示。
4)實驗優點:①本實驗儀器為常用儀器,裝置簡單;②實驗操作簡單安全;③實驗現象明顯;④本實驗可避免環境污染。
案例二:SO2漂白性實驗的改進
人教版必修一的教材在講SO2的漂白性時是在一個敞口的環境下進行的,此時易造成環境污染,并且該實驗從氣體的制取到氣體的收集是分離的實驗裝置,難以攜帶,而且藥品的用量較多。基于上述問題,筆者做出改進。
1)儀器準備:干燥管一個(雙球),10 ml注射器一個,橡皮塞一個,大氣球一個。
2)試劑:濃硫酸,Na2SO3固體,品紅溶液。
3)實驗步驟。
①用小藥匙往干燥器的大球內裝入少量Na2SO3,用膠頭滴管往干燥器的小球中裝少量品紅溶液,把大氣球套在盛有品紅的一端。
②小心塞上橡皮塞,用注射器吸取少量濃硫酸,緩慢注入約0.5 ml濃硫酸,注意觀察干燥器內品紅顏色的改變(品紅褪色)。
③用酒精燈對準褪色后的品紅溶液加熱(無色又變成紅色)。
實驗裝置如圖2所示。
4)實驗優點:①本實驗儀器為常用儀器,裝置簡單;②實驗操作簡單安全;③實驗現象明顯;④本實驗可避免環境污染;⑤本實驗可反復操作數次;⑥本實驗趣味性強。
(作者單位:河南省開封市鐵路中學)