白顯圣 潘國榮 陳正美
摘 要:初中化學“酸堿鹽溶液的性質”實驗,需要較多試管,其準備和整理工作也很不便。由于試管不能自立,同時操作幾組對比實驗是很不方便的,而用塑料點滴板代替試管作反應容器,實驗的操作、準備及整理工作都會很簡單。實驗微型化節約了藥品,也便于同時操作幾種不同物質間相互反應的對比實驗,利于學生觀察,實驗效果既明顯,又經濟、環保。
關鍵詞:初中化學 塑料點滴板 酸堿鹽實驗
教學應用
在初中化學“酸堿鹽溶液的性質”實驗教學中,教師要進行許多對比實驗,需要的試管較多。無論是教師演示實驗還是學生操作實驗,其準備和整理工作都非常麻煩。由于試管不能自立,需要試管架支撐,教師在演示實驗中又攜帶不方便。我們通過實驗會發現,使用規格為直徑2cm×高2cm×6孔的透明“6孔塑料點滴板”做反應容器進行實驗,比試管更具優勢。
一、教科書實驗設計存在的問題
1.試管太多,攜帶不便
許多教科書設計“酸堿鹽溶液的性質”實驗時,都用到了小試管。其中人教版初中化學教科書的設計之一是(見圖1):將8支試管分成兩組,每組4支試管中分別加入少量白醋、蘋果汁、石灰水和氫氧化鈉溶液,向其中一組試管中加入紫色石蕊溶液,向另一組試管中加入無色酚酞溶液,觀察現象。
我們認為該實驗設計還缺少了蒸餾水的對比實驗,應該補上。由于對比實驗內容多,演示實驗時,教師要攜帶許多滴瓶、試管架、試管,操作很不方便。
2.白色點滴板不利于演示觀察
滬教版初中化學教科書是這樣設計“溶液酸堿性”實驗的(見圖2):在白色點滴板的空穴(或小試管)里分別滴入幾滴白醋、酸果汁、稀鹽酸、純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食鹽水、蔗糖水,再各滴加1~2滴紫色石蕊試液,觀察其顏色變化,你能得出什么結論?再各滴加1滴酚酞試液,又會出現什么現象?我們認為該實驗設計同樣缺少了蒸餾水的對比實驗,應該補上。白色點滴板不透明,教師演示實驗時,不利于學生觀察實驗現象。
二、溶液酸堿性實驗
在有關溶液的酸堿性實驗中,仁愛版初中化學教科書是這樣設計的:
實驗1 請從下列三組物質中選擇兩種溶液,分別取少量加入小試管(或白色點滴板的孔穴)中,再各滴加1~2滴紫色石蕊溶液,觀察溶液呈現的顏色。
第一組:白醋、檸檬汁、無色透明碳酸飲料。
第二組:食鹽水、蔗糖水(或蒸餾水)。
第三組:石灰水、純堿溶液、肥皂水。
實驗2 用無色酚酞溶液代替紫色石蕊溶液重復上述實驗,觀察溶液呈現的顏色,并將觀察到的顏色變化填入下表(見表1)。
如果使用“6孔塑料點滴板”做反應容器來操作仁愛版教科書的實驗設計,我們認為可以對原實驗設計中的前兩句話略作改動:用膠頭滴管依次各取下列三組物質約2mL分別全部擠入6孔塑料點滴板的孔穴中;在第二組物質中增加蒸餾水即可形成新的實驗設計。
仁愛版初中化學教科書的表頭畫線中角在左上角,表頭右上的說明用“試液”與實驗說明不一致,我們認為不恰當,特作了改動。由于使用了“6孔塑料點滴板”做反應容器,每一組同時用三種溶液做實驗是可以的,在第二組溶液中應加入“蒸餾水”作對比,這樣教科書中的表就變成了上表。
三、金屬與酸或鹽溶液的反應
1.體現酸與金屬反應
體現酸與金屬反應的實驗,我們可以這樣設計:
實驗 用膠頭滴管各取約2 mL稀鹽酸(或稀硫酸)分別全部擠入6孔塑料點滴板同一側的3個孔穴中,再依次分別放入1根鐵釘、1粒鋅粒、1小塊鋁片,觀察金屬表面和溶液的變化,并記錄實驗現象。
學生從實驗中可以看到:金屬表面都有氣泡產生。
2.體現金屬的活潑性
體現金屬的活動性強弱順序實驗,我們可以這樣設計:
實驗1 用膠頭滴管各取約2 mL稀鹽酸(或稀硫酸)分別全部擠入6孔塑料點滴板兩側的6個孔穴中,在點滴板的孔穴里依次分別放入表面光亮的金屬:銀片、銅片、小鐵釘、鋅片、鋁片、鎂條,觀察反應現象,比較其反應的劇烈程度(見圖3)。
實驗2 用膠頭滴管依次取約2 mL硫酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液、硫酸銅溶液分別全部擠入6孔塑料點滴板同一側的3個孔穴中,依次把繞成螺旋狀的銅絲、銅絲、鐵絲放入塑料點滴板孔穴里對應的上述三種溶液中,觀察反應現象(見圖4)。
根據實驗1中反應的劇烈程度與實驗2中發生反應的情況,推導上述6種金屬的活動性強弱順序。
學生從實驗1中可以得出:鎂條與稀鹽酸(或稀硫酸)反應最劇烈,其次是鋁,再次是鋅,最后是鐵,而銅片和銀片則沒有產生現象。
學生從實驗2中可以得出:銅不能與硫酸亞鐵反應,銅能夠把銀置換出來,鐵能夠把銅置換出來。
由于稀鹽酸(或稀硫酸)能與活潑金屬發生反應而放出氫氣,且金屬的化學性質越活潑,與酸反應越劇烈;只有活動性在前面的金屬才能把活動性在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。因此,上述6種金屬的活動性強弱順序為:鎂、鋁、鋅、鐵、銅、銀。
四、酸與金屬氧化物反應
酸與金屬氧化物反應的實驗,我們可以這樣設計:
實驗 用膠頭滴管取約2 mL稀鹽酸兩次,分別全部擠入6孔塑料點滴板一頭的2個孔穴中,再用膠頭滴管取約2 mL稀硫酸兩次,分別全部擠入6孔塑料點滴板另一頭的2個孔穴中,在點滴板一邊的稀鹽酸、稀硫酸里分別放入1顆生銹的小鐵釘,在另一邊的稀鹽酸、稀硫酸里分別放入少許氧化銅粉末,觀察并對比實驗產生的現象。
通過實驗,學生可以得出:鹽酸和稀硫酸溶液里鐵釘表面的紅色鐵銹被除掉了,溶液都變成了黃色。鹽酸和稀硫酸溶液里黑色的氧化銅溶解了,鹽酸溶液的顏色由無色變成了綠色,硫酸溶液的顏色由無色變成了藍色。
五、酸堿鹽之間的相互反應
1.體現酸的性質反應
實驗 用膠頭滴管依次取約2 mL的碳酸鉀溶液、氫氧化鋇溶液、氯化鋇溶液分別全部擠入6孔塑料點滴板同一側的3個孔穴中,再分別滴加稀硫酸,觀察實驗產生的現象。
通過實驗,學生觀察到的現象依次是:有氣泡產生,溶液變渾濁,溶液變渾濁。
2.體現堿的性質反應
實驗 用膠頭滴管依次取約2 mL的碳酸鈉溶液、氯化銅溶液、硫酸石蕊溶液分別全部擠入6孔塑料點滴板同一側的3個孔穴中,再分別滴加氫氧化鈣溶液,觀察實驗產生現象。
通過實驗,學生觀察到的現象依次是:溶液變渾濁、有藍色沉淀產生、紅色溶液變成紫色或藍色。
3.體現鹽的性質反應
實驗 用膠頭滴管依次取約2 mL的稀鹽酸、氫氧化鋇溶液、氯化鈣溶液分別全部擠入6孔塑料點滴板同一邊的3個孔穴中,再分別滴加碳酸鈉溶液,觀察實驗產生的現象。
通過實驗,學生觀察到的現象依次是:有氣泡產生、溶液變渾濁、溶液變渾濁。
六、使用塑料點滴板的優點
使用塑料點滴板作反應容器有許多突出的優點:
(1)裝置簡單,操作方便,快速高效,現象明顯。
(2)實驗微型化,節約藥品,降低實驗成本,減少對環境的污染。
(3)可同時進行多個反應實驗,有利于對比。
(4)清洗方便,節省實驗準備和整理的時間,有利于教師準備實驗。
(5)能夠自立,不需要支撐的物品,進行實驗演示時方便教師攜帶。
(6)方便學生進行課堂分組實驗或課外探究實驗。
(7)實用性強,只要是不需要加熱的“固+液”反應或者“液+液”反應都能適用。
(8)投資少,又不容易損壞,無論城市或農村學校都值得推廣。
參考文獻:
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