滬教版初中化學演示實驗的改進

查遠澤

摘 要：化學是一門以實驗為基礎的學科，化學演示實驗是化學教學的基礎，在化學教學中有著不可替代的作用，因此，在化學教學改革中化學演示實驗的改革就至關重要，同時化學演示實驗教學改革也是保證化學教學改革順利實施的基礎條件。

關鍵詞：初中化學；演示實驗；改進

一、空氣中氧氣體積分數的測定演示實驗改進

1.原演示實驗存在的問題

滬教版初中化學教材中的“空氣中氧氣體積分數的測定”這一演示實驗，教師在操作的過程中普遍存在以下問題：①空氣污染現象：實驗中將紅磷在酒精燈上點燃，實驗操作中雖然會快速伸入集氣瓶中，但還是會有一部分五氧化二磷釋放到空氣中；②實驗結果有偏差：燃著的紅磷在伸入集氣瓶中時，會導致集氣瓶中的空氣受熱膨脹而逸出；③實驗現象：由于重力的關系，實驗過程中集氣瓶的導管口與燒杯內睡眠不再同一水平面上，會影響水的倒吸；④實驗結果偏?。鹤罱K測量時，對導管中殘留的水一般不計入其中，導致實驗結果的數值偏小。

2.改進后的演示實驗

（1）實驗用品和器材

玻璃平底試管、白磷、橡膠膜（裁剪于橡膠手套）、棉線、水槽、紅墨水、蒸餾水、熱水（約80℃）、大燒杯。

（2）實驗過程

將玻璃平底試管等分成五等分，并做好標記；將稍過量的白磷加入玻璃平底試管中，用棉線和橡膠膜密封玻璃平底試管口；將玻璃平底試管的底部放入盛有熱水（約80℃）的大燒杯中，白磷自然；待玻璃平底試管冷卻后，將其倒立在盛有水（滴有幾滴紅墨水）的水槽中，在水下拆掉橡膠膜，觀察到吸入玻璃平底試管中的水的體積。

3.改進演示實驗的收獲

教材中的實驗裝置可能導致演示實驗不成功的因素有很多，比如點燃紅磷后沒能迅速伸進集氣瓶內、紅磷燃燒放出的熱量使得集氣瓶中的空氣逸出、水倒吸時導管中會殘留一部分水等，都有可能使得演示實驗的結果出現誤差；而且引燃紅磷時會有一部分五氧化二磷逸散在空氣中，不僅危害師生健康而且不利于環境保護。一般改進的演示實驗裝置，雖然有效地避免了五氧化二磷逸散在空氣中，但仍沒能避免水倒吸時導管中會存留一部分水，而且整個演示實驗等待時間較長，有效地應用于課堂還存在一定的欠缺。筆者通過實驗探究對該演示實驗進行改進，采用玻璃平底試管來代替集氣瓶，可以將玻璃平底試管的體積很容易地均分成五等分。用白磷代替紅磷，僅通過熱水浴的方法就能將白磷點燃，方便快捷。用橡膠膜來密封玻璃平底試管口，既形成了密封體系以防止白磷的燃燒產物五氧化二磷逸出污染空氣，又避免了玻璃平底試管內空氣受熱逸出。用橡膠膜來代替橡皮塞，防止白磷燃燒放出地熱量使玻璃平底試管內氣體膨脹而彈出，保證了實驗裝置氣密性完好。在水槽的水中滴加幾滴紅墨水，讓學生能夠更直接觀察到吸入玻璃平底試管中的水的體積。待玻璃平底試管內溫度降至室溫后，倒放在水槽中，水直接倒吸入玻璃平底試管中，不僅大大減少了實驗結果的誤差，而且能夠讓學生簡便地理解倒吸入玻璃平底試管中水的體積就是原試管空氣中的氧氣體積。

二、探究微粒運動演示實驗改進

1.原演示實驗存在的問題

在滬教版初中化學“探究微粒運動的實驗”這一演示實驗的操作過程中，教師在操作的過程中普遍存在以下問題：①實驗等待時間較長，會影響整節課的進度；②實驗裝置不夠密閉，逸散出的氨氣會污染空氣和危害人體健康；③實驗裝置過大，導致實驗藥品的用量過多，而且不能隨便移動。

2.改進后的演示實驗

（1）實驗藥品和器材

濃氨水、酚酞試液、玻璃彎管、橡膠塞、棉花、橡膠管、酒精噴燈。

（2）實驗過程

在課堂演示實驗前，用橡膠管將玻璃彎管連接成W形實驗裝置。進行課堂演示實驗時，在玻璃彎管的每一個拐角處放置一團滴有酚酞試液的棉花團，在玻璃彎管的出口處放一團滴有濃氨水的棉花團，用橡膠塞迅速密封W形實驗裝置的兩端，觀察滴有酚酞試液的棉花團的顏色變化。

3.改進演示實驗的收獲

傳統的教材中“探究微粒運動實驗”裝置，教師在課堂演示實驗時利用教材中的方案，會發現有很多問題使得該實驗不能很好地應用于課堂，主要問題有實驗等待時間較長，會影響整節課的進度；實驗裝置不夠密閉，逸散出的氨氣會污染空氣和危害人體健康；實驗裝置過大，導致實驗藥品的用量過多，而且不能隨便移動。而一般對該實驗的改進，雖然相對于教材中減少了實驗藥品的用量，而且也形成了密封的系統，但是由于試管的實驗空間太小，在演示過程中會發現濾紙上的酚酞點會迅速變紅，時間較短不利于學生觀察實驗現象。筆者經過大量實驗研究，最終對該實驗進行相對合理的改進，在硬質玻璃管中進行實驗，減少了實驗藥品的用量；同時用橡膠管將玻璃彎管連接成W形實驗裝置，又避免了實驗現象因為實驗環境體積的減小而過快呈現；同時用橡膠塞密封硬質玻璃管，形成了密封體系，防止氨氣逸出而污染空氣和危害人體健康；簡單的實驗裝置能夠讓教師隨意移動整個實驗裝置來展現給每一位學生觀察。

參考文獻：

[1]張潔，宋守娟.“測定空氣中氧氣含量”的實驗改進和反思[J].化學教學，2015（4）：50-52.

[2]楊威武.初中化學演示實驗教學策略研究[J].中國農村教育，2018（18）：86-87.