讓創新的種子生根發芽

許亮亮 吳加琪

摘要：通過文獻研究、方案設計和實驗探究對人教版必修一焰色反應的實驗進行了兩個創新改進，取得了很好的實驗效果，大大激發了學生的探究積極性、培養了學生的創造性思維，從而為創新的種子生根發芽提供了適宜的環境和隱形的滋養。

關鍵詞：焰色反應；多孔材料；氫氣球；創新實驗

文章編號：1008-0546（2016）05-0092-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.035

一、實驗背景

2012年10月6日，美國蘋果公司前CEO喬布斯逝世，引發了全世界范圍的震動。中國媒體紛紛發出“蘋果”之問：中國的喬布斯在哪里？中國的創新人才如何培養？的確，“創新”一詞再一次激烈挑動著中國教育的神經。如何在基礎教育階段培養學生的創新意識和創新能力，是我們中學一線化學教師面臨的非常緊迫的任務。而中學化學實驗是培養學生創新能力的最佳舞臺之一。如何將書本上一個個看似簡單的實驗變得異彩紛呈，不僅要求教師自身具有較高的實驗素養，更要求教師能最大限度地激發學生的探究積極性、引導學生的創造性思維，從而為創新的種子生根發芽提供適宜的環境和隱形的滋養。

高一化學焰色反應以其操作簡便、現象明顯，常常給學生留下深刻印象。但人教版“必修一”采用鉑絲蘸取少量溶液灼燒的方法很難看到明顯現象[1]，很多文獻提出了改進焰色反應實驗的方法[2]，如噴灑固體式[3]、雙焰酒精法[4]、針筒噴射法[5]、噴壺噴射法[6]、氫氣燃燒法[7]等。筆者讓學生組成合作探究小組，通過實驗上述方法，討論并分析這些方法的利弊，最終結合實際提出自己合理的設想和改進方案。其中有兩種方案設計新穎、原料易得、操作簡便、現象明顯、對環境污染很小，取得了良好的教學探究效果。

二、實驗用品

甲醇（AR）、LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、SrCl2、CuCl2·H2O、蒸餾水、酒精燈、普通海綿、脫脂棉花、魔力擦擦凈（意邦牌）、頑垢擦擦凈（微力達牌）、擦擦克林（克林萊牌）、神奇魔力擦（飛達牌）、坩堝鉗、燒杯（500mL）、氫氣球（直徑約15cm）、蠟燭、噴壺、木棍（長約1.5m）、繩子。

三、探究方案

1. 多孔吸水材料探究

學生用棉花條、焦炭做焰色反應時，發現會產生明顯的黃色鈉焰干擾。接著又嘗試餐巾紙、濾紙、軟木、吸水布條和普通海綿，發現都會產生上述問題。一位學生建議用市面上賣的一種無需清潔劑只需用水的魔力擦擦凈（意邦牌，見圖1）來試驗，結果收到了非常好的效果，基本不產生黃色鈉焰干擾。學生又試用了其他品牌的魔力擦，如頑垢擦擦凈（微力達牌）、擦擦克林（克林萊牌）、飛達神奇魔力擦，效果都非常好，都能消除黃色鈉焰的干擾。具體實驗步驟如下：

①配制LiCl、NaCl、KCl、CaCl2、SrCl2、CuCl2·H2O（各100mg）的甲醇溶液（20mL），密閉保存在錐形瓶中待用。為防止取用時試劑互相污染，每種溶液各配一個坩堝鉗；

②將魔力擦擦凈剪成2×2×4cm小塊，分別放于鹽溶液中浸泡一個小時；

③將教室窗簾拉上（光線暗效果更佳），用坩堝鉗取出魔力擦擦凈，將溶液擠干（防止滴下來），塞好塞子將試劑瓶拿開。靠近酒精燈點燃，即可看到明顯的焰色反應；

④在甲醇燃燒完之前（半分鐘左右），立即將其浸入事先準備的一燒杯水中，否則一旦甲醇燒完火焰就會變為黃色，魔力擦擦凈小塊也會被燒焦；

⑤將燒杯中的魔力擦擦凈小塊取出，擠干水分，還可重新用于同一種鹽溶液。

2. 氫氣球燃燒探究

許多學生初三時都看過氫氣球燃燒的實驗，有同學突發奇想：在氫氣球表面噴上鹽溶液，點燃氫氣球后能否有明顯的焰色反應呢？因為該實驗存在一定的危險性，所以我們選擇在室外、無風的情況下，由筆者親自實驗。具體實驗步驟如下：

①用一個鑰匙墜于氫氣球繩子下端，將氫氣球固定；

②用噴壺向氫氣球上噴灑配好的鹽的甲醇溶液；

③帶上護目鏡，將蠟燭用繩子綁在木棍一段，點燃蠟燭；

④手拿木棍另一端，將蠟燭移近氫氣球點燃（如圖2），即可看到明顯的焰色反應。

四、探究反思

1. 新方法讓焰色反應更加精彩。

據筆者了解，大部分高一課堂焰色反應演示實驗均采用噴灑法。此法操作簡單、現象明顯，但也存在很多缺點：試劑用量大；噴壺易堵、易損壞；甲醇溶液易燃有危險；對空氣有污染等。而探究方案一采用多孔材料——神奇魔力擦則可以避免噴灑法的缺點。整個實驗現象明顯、操作簡單、安全、試劑用量少、對環境污染小且材料可以重復使用。探究方案二采用氫氣球燃燒則適宜于戶外趣味實驗，存在一定的危險性，最好老師演示。

2. 新思維讓創新種子生根發芽。

學生創新思維的培養是當今時代面臨的巨大挑戰。我們一線教師必須明白學生的創新精神和創新意識不是單靠做題培養出來的，它如同深埋地下的種子，需要適宜的溫度、濕度和陽光才能破土而出、茁壯成長。焰色反應的創新實驗探究讓學生將已學的許多化學名詞和符號轉化為思維和探索的專業工具，讓其學會用批判性的眼光去審視熟悉的事物，獨立查找信息，獨立評估方案，最終順利解決問題。未來世界充滿了新興技術和變革，這就要求我們教師能設置個性化的問題情境引發學生思考、采用靈活的教學方式啟迪學生思維，真正讓學生感受到創新帶來的樂趣，真正讓學生認識和體驗到自然科學的獨特魅力[8]。

參考文獻

[1] 岳曉明.焰色反應小史及其局限性[J]. 化學教育，2003，（3）：48

[2] 袁環，白林.焰色反應實驗的研究進展[J].甘肅高師學報，2001，（2）：38-41

[3] 劉繼郁，范炳成.焰色反應實驗的改進[J].實驗教學與儀器，2000，（12）：11

[4] 周永文.焰色反應實驗的改進[J].化學教學，2000，（1）：6-8

[5] 樂菁.焰色反應的實驗改進[J]. 中學化學教學參考，2003，（5）：41

[6] 徐惠，馬宏佳.具有觀賞性的焰色反應演示實驗[J].中學化學教學參考，2004，（3）：38

[7] 林綺玲.“焰色反應”的創新實驗研究[J].中學化學教學參考，2010，（6）：47-49

[8] 宋心琦.化學實驗教學問題[J].中學化學教學參考，2011，（11）：3-6