淺談初中化學綜合實驗中部分裝置的改進

段玉瓊

優化教學方案與完善實驗操作能提高學生獲得知識應用所學知識解決問題的能力，探究更加科學的實驗方法能提高學生對實驗保持持久的探究興趣和創造興趣，也符合新課程的教育理念。

初中化學 綜合實驗裝置 改進

我在長期的初中化學教學中，尤其在做實驗時覺得有的實驗裝置多而復雜，要想提高45分鐘的教學質量，減輕學生負擔就必須在原教材的基礎上探索出更適宜教學的實驗裝置。使實驗簡而實用，為達目的我和學生一起探討對部分實驗進行了改進。

一、對氣體收集裝置的探究改進

初中化學實驗中量氣裝置非常重要，是收集裝置的重點、難點也是每次中考的熱點。因為它既能充分考查學生的動手實驗能力分析解決問題的能力，又能考查學生思維的慎密性、靈活性。所以對初中化學老師來說，是要教給學生的重要知識點，但這部分又是學生難以理解有容易混淆的知識點。只有通過簡單直觀的實驗操作和實驗現象才有利于學生對這部分知識點的理解。在這部分知識中初中化學實驗只要求學生掌握排水法和排空氣法收集氣體。收集氣體用試管或集氣瓶，這種收集方法只是簡單的收集到了氣體，具體收集到了多少氣體無從知道。每當做此實驗時，都有學生問我們具體收集了多少氣體，為了解決這個問題。我和提問的學生一起探討，如何用看得見的實驗儀器來代替試管或集氣瓶，使我們明確知道收集了多少氣體。通過各種量器對比，只有用量筒最合適，具體操作時又一個問題出現了，量筒不能直接收集氣體，我利用課余時間對實驗裝置進行改進，我改用集氣瓶和量筒的排水量氣裝置（如右圖所示）進行實驗，通過進入量筒中水的體積就能準確的判斷出進入集氣瓶中氣體的體積，用這套裝置可以收集到一定量的氣體。這套裝置整合了單一收集氣體裝置和測量具體收集到多時氣體的裝置。也解決了對量筒中水的體積讀數有影響的因素。在平常的實驗中將出水導管放在量筒口，有部分水從量筒口濺出，對量筒中水的體積讀數有影響常出現實驗誤差，當時我和學生一起對影響實驗誤差的因素從不同角度分析，認為實驗誤差可能與濺出水有關與量氣裝置的不完善有關，經過多次實驗以及對實驗器具的篩選與裝置的改進。在排水量氣裝置收集氣體時我們將導管導入量筒口改成將導管伸入到量筒的底部。解決了水從量筒口濺出的問題。這樣學生很容易讀出進入集氣瓶的氣體的體積，使實驗更加準確。

一般排空氣法收集氣體實驗中。雖然課本實驗只要求學生掌握用試管或集氣瓶的排空氣法收集單一氣體的收集裝置，沒有收集多種氣體的收集裝置。我和學生設想能不能用一個裝置收集多種氣體。通過探討根據氣體的性質，不同氣體密度不同，我們將單一氣體的收集裝置改為按密度比空氣的大小可以收集多種氣體的收集裝置（如圖）。

二、對氣體凈化裝置探究改進

做氣體的凈化實驗過程中，每次試驗我都覺得該裝置對初學化學的初中生來說，裝置既繁瑣實驗現象又不明顯，學生也提到了這些問題，所以在實驗中我先不斷探索改進實驗藥品，但實驗效果仍不理想，我就又改變實驗裝置，但實驗效果還是不太理想，最后我即改變實驗藥品有改變實驗裝置。將實驗藥品由濃硫酸、氫氧化鈣溶液、氫氧化鈉溶液為凈化劑的復雜裝置改進為如右圖所示的以堿石灰為凈化劑的簡化裝置。因為堿石灰既能吸水又能除去二氧化碳。

三、對化學反應中尾氣處理裝置的探究改進

九年級化學人教版第六單元課題一，做完CO還原CuO的演示實驗后，我常感到頭暈惡心。坐在前面的學生有的問：CO與黑色粉末CuO在高溫下反應生成紅色的Cu和無色能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體無有毒氣體生成，但在你做演示實驗的過程中我們為什么感到頭暈惡心，老師你頭暈惡心嗎？又有學生問實驗中是否有頭暈惡心的物質生成？我告訴學生：在實驗中我與你們一樣感到頭暈惡心，實驗也向前面同學分析的那樣沒有頭暈惡心的有毒物質生成。是因為反應物CO沒有反應完全，有一部分CO氣體逸出，CO是一種無色無味不跟澄清石灰水反應的劇毒性氣體。頭暈惡心是人因CO而中毒。學生接著說那為什么不把CO處理掉？我告訴學生我也有這個想法，因為忙我試著做了但未做成。學生說我們一起做好嗎？我說好。經過師生的共同探討一致認為CO是該實驗產生的有毒尾氣。發現該實驗缺少一個尾氣處理裝置。怎么處理有毒的CO氣體。通過CO的化學性質復習，利用CO的可燃性，將有毒的CO氣體轉化為無毒的CO2氣體。對缺少尾氣處理裝置的該實驗進行綠色設計。原裝置如上圖：我和學生一起探討對尾氣的處理做了如下幾種改進，一種是在盛有澄清石灰水試管的短導管口添加一盞燃著的酒精燈，另一種是在盛有澄清石灰水試管的短導管口系一個氣球或者一個塑料袋將尾氣進行收集。有學生問：“老師實驗室的CO氣體與空氣污染有關嗎？”我告訴他：“有關，還與我們所學的SO2也有關，如果你還想知道更多的，可以從圖書室或互聯網上查找與空氣污染相關的氣體。”還有學生問：“工廠排出的廢氣，也可用我們收集廢氣的方法收集嗎？”有學生說肯定不行，我們實驗做的有多少廢氣工廠放出的有多少廢氣能相提并論嗎。我說對我們這種方法只能收集少量的又有毒氣體。遇到多的就不行了。工廠有專門的收集設備，我又聽到有學生低聲說，工廠既然有收集設備，為什么還會造成空氣污染呢？我笑著說那你通過各種媒體了解了解空氣為什么被污染，解決空氣污染問題是一個全球性問題。聽到學生提出問題，我心里很高興，我希望更多的學生提出與課本知識有關的，更希望有學生提出與課本有關的社會知識。提出問題的學生越多，對我們的國家越有利。對建設實現更加強大的“中國夢”貢獻力量。

通過對實驗的改進，現在我上課時，先用改進后的實驗裝置進行操作，常聽學生說為什么不按書本要求做。我就把改進前和改進后的一起做，讓學生通過所學知識對比分析確定改進前后的實驗操作那一種更好，更方便、快捷、實驗現象明顯，還有助于對所學知識的理解。