源于生活素材的中學化學實驗改進

高 宏

（江蘇省靖江高級中學 江蘇 靖江 214500）

生活的美好，需要發(fā)現(xiàn)美的一雙眼睛。化學的美好，歸結于對實驗的探索。實驗課堂對于學生學習化學來說，如飛鳥之羽翼，輕舟之小槳。化學實驗是化學課堂基本不可少的情境，化學課加入實驗，學生的興趣會大增，學生的能力會提高。如果在化學的實驗課堂中，加入生活素材，讓學生時時體會到化學之“美”，會更加理解“生活無處不化學”，“化學無處不生活”。

筆者舉幾例，對高中化學幾個教材中的實驗進行素材上的改進。

一、電解飽和食鹽水

常規(guī)實驗操作：U 形管中注入飽和NaCl 溶液， 插入兩根石墨電極，接通直流電源，一段時間后，觀察到陰陽兩極均有氣泡放出。（如左圖所示） 如需檢驗陰陽兩極產物，需在陽極放置一段濕潤的淀粉碘化鉀試紙， 發(fā)現(xiàn)淀粉－碘化鉀試紙變藍，證明生成Cl2。而陰極則滴加酚酞試液，溶液變紅。

該實驗操作的優(yōu)點：組裝實驗較簡單，現(xiàn)象較明顯。但筆者多次實驗，發(fā)現(xiàn)其存在一定缺陷：

（1）試劑量較多，但本實驗反應速率較快，定性試驗并不需要這么多量。

（2） 本實驗陽極區(qū)有Cl2產生，是一種有毒氣體，污染較大。

為了使化學實驗更加綠色化、微型化，筆者利用生活中的幾種必需品：9V 電池、鉛筆、紙，對該實驗進行改進。

將鉛筆用兩根導線與一個9V電池相連，將飽和食鹽水1mL 左右、兩滴酚酞、淀粉、碘化鉀試液數(shù)滴、混合后刷于紙上，用兩只鉛筆蘸取洗潔精一滴（發(fā)泡劑）在紙上寫字，發(fā)現(xiàn)鉛筆芯處有氣泡，而兩只鉛筆竟寫出了不同顏色的字：

與電池正極相連的筆寫出了藍字。（陽極生成了氯氣，氧化了I－，生成I2，遇淀粉顯藍色）

與電池負極相連的筆寫出了紅字。（陰極水得電子，導致OH－濃度增大，遇酚酞顯紅色）

該實驗操作簡單明了，實驗設計微型綠色，實驗效果顯著。學生通過該實驗不同顏色的沖擊，開啟頭腦風暴，對該反應的理解加深，并一直銘記在心。

二、觸筆生煙（濃鹽酸與濃氨水反應）

常規(guī)的實驗操作：兩根玻璃棒分別蘸有濃鹽酸和濃氨水，將其靠近但不接觸，可以觀察到產生白煙。然而學生分組實驗后，筆者發(fā)現(xiàn)：多數(shù)同學在靠近不接觸的這個度上很難把握，且在空氣中看到白煙的現(xiàn)象并不明顯。

利用生活中必需品后改進的實驗：在彩紙（為了現(xiàn)象更明顯，筆者選擇了黑紙）的一個角落上滴有濃鹽酸，鋼筆蘸取氨水，與紙中間某個位置（與濃鹽酸的位置有一定距離）輕輕觸碰紙張，即可看見白煙。（如下圖所示）

改進后整個實驗操作方便快捷， 學生很好把握了讓鹽酸與氨水“靠近但不接觸”這個操作度， 也在頭腦中建構起一個觀念：“只有揮發(fā)性的酸與氨水才有可能產生這種實驗現(xiàn)象”。他們已不再只是“知識傳授者”，而是“活動探究者”，“意義與知識的建構者”。

三、暖寶寶實驗（鋼鐵的吸氧腐蝕）

常規(guī)實驗操作：在具支試管中加入一根用食鹽水浸泡過的鐵釘，導管連接后伸入裝有水的小試管中，一段時間后，導管內液面上升，證明形成原電池，正極為O2得電子。（如左圖所示）

該實驗缺陷： 吸氧腐蝕時間較長， 作為演示實驗，沒有即時性，學生的記憶不深， 且很難通過實驗證明鐵作為負極， 失電子的產物。

改進該實驗，筆者利用生活中的素材：即貼式暖寶寶。即貼式暖寶寶的成分主要是：鐵粉、碳粉、水、無機鹽等。存在正負極和電解質溶液，符合鐵發(fā)生吸氧腐蝕的外部條件。

改進后實驗操作：將暖寶寶內袋撕開，（學生分組實驗時，一個班用一個暖寶寶即可）看到黑色粉末（如左圖），取少許該粉末于具支試管，按常規(guī)實驗裝置組裝儀器，將導管用乳膠管連接后伸入裝有水的小試管中。幾分鐘后，即可看到導管液面上升。

若繼續(xù)驗證正負極的產物，可將具支試管的溶液分幾份于小試管內， 第一支試管滴加KSCN 溶液，并未出現(xiàn)血紅色，證明沒有生成Fe3＋；第二支試管中滴加鐵氰化鉀溶液，出現(xiàn)藍色沉淀，證明生成了Fe2＋，這個實驗操作很必要，因為高中學生一直誤以為：鐵合金發(fā)生了吸氧腐蝕，最終生銹后生成了＋3 價的鐵，那么鐵在吸氧腐蝕時也是失了3 個電子生成了Fe3＋， 實則不然；在第三支試管中，滴加酚酞試液，溶液變紅，進一步證明正極O2得電子，使溶液中OH－的濃度增大。

在學生完成該分組實驗后，筆者將已經(jīng)使用一天的暖寶寶撕開給學生展示，可以發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)紅棕色類似于鐵銹的塊狀固體 （右圖）。那么鐵的吸氧腐蝕及接下來發(fā)生的反應學生即可順暢地理解并掌握。

中學化學課程中， 實驗能及時給學生提供必要的化學事實，使學生獲得正確、系統(tǒng)的化學知識和實驗技能， 實驗在教學中占有極為重要的作用。教師對待實驗，是嚴謹、規(guī)范的實驗操作原則，但也應該讓實驗具有靈活、創(chuàng)新的自由空間。杜威說過：“最好的教育來自于生活。”化學是一門促進社會可持續(xù)發(fā)展的學科，所以在生活中處處可見化學現(xiàn)象。在實驗室里，我們也可以運用生活中的常見素材，改進某些有一定缺陷的實驗，讓化學實驗變得更美，讓實驗朝著節(jié)約資源、能源，高效無污染方向發(fā)展，讓化學學科觀念在學生的觀察、思維、分析、歸納中自然而然的呈現(xiàn)，這才是教師費心改進實驗的初衷。

［1］黃宏．例談利用多樣化的生活素材創(chuàng)設化學實驗探究教學情境［J］．新課程（中旬），2012，（9）