新課程理念下的實驗再設計

張化

筆者自使用魯教版課改教材《化學》九年級上冊以來，深感教材內容彈性很大，給了任課教師充分施展自己才能的廣闊空間。因此，筆者從自己對新課程標準、新課程觀的理解出發，試對教材里的幾個實驗進行了重新設計。

1.分子運動實驗的“綠色化”設計

教材在第三單元課題2里安排了氨分子擴散的探究性實驗。由于要將濃氨水倒入敞口小燒杯中，濃烈的刺激性氣味會使學生不由自主地躲避該氣味的刺激。此外，實驗室常用的最小燒杯一般為50ml規格，要用1000ml大燒杯才能罩住兩個50ml的小燒杯，購買1000ml大燒杯，需花較大代價。

用代用品也能完成該探究性實驗。

方法（一）（如圖4所示）：

用廢紙搓成小紙棍，其一端用酚酞試液潤濕，沾上碎紙片，貼在一次性透明塑料水杯上不同部位。另一小紙棍沾濃氨水涂在外壁其中一塊上，紙片變紅以示氨水能使酚酞變紅。然后將盛濃氨水的小試劑瓶塞取下，用塑料杯罩住瓶子，觀察現象。塑料水杯內壁各處沾有的碎紙片在1分鐘內即可變紅。蓋上盛氨水的試劑瓶的瓶塞供下一個班的學生使用。這樣設計，既現象明顯，又將污染降到最低限度，還節省購儀器的經費。

方法（二）：

將方法（一）中濃氨水換成食用醋精，將碎紙片改用紫色石蕊試液潤濕或用藍石蕊試紙代替，也可收到異曲同工之效。食用醋精的氣味擴散到教室內，還可起到殺感冒病毒的作用。

2.質量守恒定律實驗的“學科綜合型”設計

多年來，教材里質量守恒定律的驗證性實驗所用的化學反應，其生成物均沒有氣體，這似乎是一個缺憾。為彌補這一缺憾，筆者設計了如下實驗。

（1）實驗裝置（如圖5所示）

圖5 過氧化氫溶液遇二氧化錳分解出氧

氣使氣球鼓圓產生浮力， 白磷燃燒

消耗氧氣使氣球變癟浮力消失

取兩支相同的具支試管，用乳膠管將其支管連接起來，當中夾上止水夾。在一支具支試管內注入少量5%過氧化氫溶液，試管口套上內盛少量二氧化錳粉末的小氣球并用膠條二次密封。另一支具支試管內盛1cm高的干燥河沙，在實驗前放入一顆白磷。用擠癟的小氣球套在試管口上，用膠條二次密封。

（2）實驗操作及現象

將連接好的具支試管放在小試管架上，試管架放在天平上用砝碼平衡。然后，取下試管架。將小氣球內的二氧化錳抖落于具支試管內，迅速產生的氧氣會使試管內氣體的壓強增大，將氣球鼓圓。反應停止后，將試管架連同具支試管重新放到天平上，觀察天平是否平衡。由于浮力的作用天平不能保持平衡。再次取下試管架，打開止水夾，用手擠癟裝氧氣的氣球后夾上止水夾。將盛裝河沙、白磷的具支試管放在酒精燈火焰上微熱，白磷在試管內會燃燒起來，冒出濃厚白煙，同時管口的氣球迅速癟了下來，燃燒停止后，將試管架連同具支試管一起再次放到天平上。此時，由于浮力的消失，天平會恢復平衡。

（3）實驗操作注意

為使氣球能鼓起產生浮力，又能癟下去使浮力消失，具支試管內過氧化氫溶液的量和濃度都不應過大，另外，還可在盛裝過氧化氫溶液的試管及連接用的乳膠管內預先充滿氧氣，趕盡空氣。

本實驗設計體現了物理、化學知識的融合。可供學生學習質量守恒定律后，探究有氣體生成的化學反應中，質量守恒時的課題時使用。

3.燃燒條件實驗的“安全、環保”型設計

課改教材所列實驗系從老教材演示實驗平移過來，增加了白磷在熱水下面通氧氣燃燒的趣味實驗。作為探究性實驗，提供給學生操作，該設計有三個弊端：①污染大，②不安全。由于學生做實驗時不易將白磷上的水完全吸干，鑷子上沾有的水，學生也往往不注意吸干。再用鑷子取濾紙上的白磷，會使白磷上重又沾上水。白磷燃燒時，其表面的水會暴沸。未燃的紅磷不易回收。③向熱水下通氧氣時，水下白磷會到處“亂跑”。部分白磷會浮上水面燃燒，也有安全隱患存在，改用以下幾種方式較好。

（1）實驗裝置（如圖7所示）

（2）實驗操作

①紅磷、白磷著火點比較（如圖7a）

將吸干水的白磷、紅磷加入到短粗口徑試管內，塞上橡皮塞。再將試管同時浸入熱水里，讓白磷在試管內安全地燃燒。紅磷不會燃燒。取出盛紅磷的試管留待下一班的學生做相同實驗。

②白磷的燃燒需要氧氣的支持（如圖7b、圖7c）

在一短粗口徑的試管內注入熱水，加入一小粒白磷，再把試管放入盛熱水的燒杯內。用實驗室制二氧化碳的裝置改做貯、排空氣裝置，導氣管口對準試管內的白磷。在長頸漏斗口加水，通入空氣，既可觀察到白磷在熱水下燃燒，又可控制白磷不致“亂跑”（如圖7b所示），也可將熱水里的白磷用小漏斗罩住，通入空氣，排盡漏斗內的水，讓白磷在水下漏斗內安全地燃燒（如圖7c所示）。

（3）剩余物的處理

將白磷燃燒后的剩余物連同水一起倒在教師指定的容器內，用冷水洗試管、燒杯數次，洗滌廢水也倒在教師指定容器內。

以上3個實驗的重新設計符合課改方向，請各位專家、同行不吝賜教。