初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新的探索

張永學(xué)

【摘 要】化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新是化學(xué)教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一。本文主要介紹了幾個(gè)對(duì)現(xiàn)行人教版九年級(jí)化學(xué)教材的演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新；改進(jìn)

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2018）21-0297-02

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科賴以形成和發(fā)展的基礎(chǔ)；是檢驗(yàn)化學(xué)知識(shí)真理性的標(biāo)準(zhǔn)；是化學(xué)教學(xué)中學(xué)生獲取化學(xué)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和檢驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的重要媒體和手段；是提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要內(nèi)容和途徑。而初中化學(xué)教學(xué)則是化學(xué)教育的啟蒙階段，初中生好奇心強(qiáng)，他們學(xué)習(xí)化學(xué)的動(dòng)機(jī)往往是以滿足好奇心為主。化學(xué)實(shí)驗(yàn)則恰好擔(dān)當(dāng)了滿足他們好奇心的重要角色。

課本上的演示實(shí)驗(yàn)，通常是學(xué)生課下預(yù)習(xí)的興趣點(diǎn)。如果我們教師在上課時(shí)按部就班的將課本上的實(shí)驗(yàn)做下去，學(xué)生容易興趣索然，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。但如果我們稍微改進(jìn)一下，學(xué)生就會(huì)感覺到視覺一新，同時(shí)也能激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)！現(xiàn)將近兩年來在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)一些化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的點(diǎn)滴創(chuàng)新總結(jié)如下。

一、測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)

1.存在問題。

現(xiàn)行的人教版九年級(jí)化學(xué)教材的第二單元課題一中對(duì)于空氣中氧氣的含量的測(cè)量是這樣設(shè)計(jì)的：在一個(gè)膠塞上面插上一支燃燒匙和一只導(dǎo)管，導(dǎo)管連接著乳膠管。用止水夾先夾住乳膠管，后將過量紅磷裝在燃燒匙中，在酒精燈上將其引燃后迅速的伸入裝有少量水的集氣瓶中，并立刻塞緊瓶塞。待紅磷熄滅，集氣瓶完全冷卻后將導(dǎo)管的一段伸入裝有500ml水的燒杯中，打開止水夾觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。筆者在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)有如下的問題：

（1）紅磷的著火點(diǎn)較高，紅磷熄滅并不是集氣瓶中的氧氣被消耗盡，而是氧氣的濃度降低到了不再支持紅磷的燃燒。

（2）實(shí)驗(yàn)者將在酒精燈上引燃的紅磷插入集氣瓶時(shí)，瓶中的空氣受熱會(huì)部分外逸，使瓶中的氣體減少。出現(xiàn)了不可避免的科學(xué)性的誤差。

2.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。

取一支大試管，一支帶導(dǎo)管和燃燒匙的膠塞，裝有500ml硫酸銅濃溶液的大燒杯，一些水，電吹風(fēng)，白磷。將黃豆大小的白磷表面的水用濾紙吸干后放入燃燒匙中，迅速將膠塞塞在試管上，用止水夾夾住導(dǎo)管上面的膠管，使試管保持密閉。用電吹風(fēng)對(duì)著試管加熱直到白磷燃燒起來。待白磷熄滅試管稍微冷卻后，用水淋試管，使其快速降溫到室溫。把試管倒插入硫酸銅溶液中，打開止水夾，硫酸銅溶液即沿著膠管進(jìn)入到試管中，待液面高度不再變化，捏住膠管，將試管從溶液中取出來，正立試管觀察，試管中液面的高度大約是試管容積的五分之一。

3.改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)。

（1）本實(shí)驗(yàn)一直在密閉的試管中進(jìn)行，氣密性好不會(huì)有氣體外泄。

（2）白磷的著火點(diǎn)低，即使在該實(shí)驗(yàn)中白磷由于氧氣的濃度太低而熄滅了之后，它仍在發(fā)生氧化反應(yīng)，可以將試管中的氧氣消耗完。

（3）硫酸銅溶液可以吸收五氧化二磷和試管中沒有反應(yīng)的白磷蒸汽。符合實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和真實(shí)性，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

二、分子的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

1.存在問題。

在人教版化學(xué)第三單元課題二“分子原子”一節(jié)關(guān)于分子在不斷運(yùn)動(dòng)的探究實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較明顯。但是在實(shí)際教學(xué)中按照教材做實(shí)驗(yàn)需要用到三只小燒杯和一只大燒杯，儀器搬運(yùn)麻煩，而且所需藥品的量也較多。

2.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。

（1） 選取一大一小兩只飲料瓶，分別剪去它們的瓶底，再在小飲料瓶的瓶蓋上鉆一個(gè)小眼。

（2）取一根細(xì)鐵絲，在鐵絲上每隔3厘米左右纏繞上一個(gè)棉花球，并在棉球上均勻的滴上無色酚酞溶液。

（3）將細(xì)鐵絲穿過瓶蓋上的小眼，固定住，并讓棉球懸在瓶中央。

（4）在大飲料瓶的瓶底上面放上大飲料瓶的瓶蓋，并在瓶蓋中放少量濃氨水，再將無底的小飲料瓶扣在大飲料瓶瓶底中的瓶蓋上。觀察現(xiàn)象。會(huì)發(fā)現(xiàn)鐵絲上的白色棉球由下而上依次變紅。

3.改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)。

（1） 比課本上的大燒杯罩住兩個(gè)小燒杯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更迅速，而且有一個(gè)從下而上的先后變色以及顏色由淺到深的逐漸變化過程。這就讓學(xué)生更容易想象分子在不斷的運(yùn)動(dòng)。

（2）塑料瓶可以長(zhǎng)時(shí)間使用并且不易碎，且隨地都有。這樣有利于農(nóng)村中學(xué)開展該實(shí)驗(yàn)。

（3）用瓶蓋代替小燒杯裝藥品，可以節(jié)約很多藥品。并且最下面的大塑料瓶蓋可以更好的轉(zhuǎn)移飲料瓶，以減少氨氣的泄露。

三、氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)

1.存在的問題。

在現(xiàn)行的人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第三單元的拓展性課題“自然界最輕的氣體”中雖然將氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)砍掉了，但實(shí)際的教學(xué)和測(cè)驗(yàn)中依然在考察有關(guān)氫氣還原性的知識(shí)。所以我們一線教師依然會(huì)給學(xué)生講解這個(gè)方面的知識(shí)。但是傳統(tǒng)的氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)是將氫氣直接通入裝有氧化銅粉末的試管中，然后加熱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先熄滅酒精燈后停止通氣。雖然我們會(huì)講解這樣做的原因，但是學(xué)生并沒有直觀的觀察到，所以理解的不是很透徹！

2.實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。

⑴用一束細(xì)銅絲（除去絕緣層的廢電線），制成2顆銅絲小團(tuán)A、B，其中B小團(tuán)留有長(zhǎng)約20厘米左右的細(xì)銅絲。

⑵將A、B銅絲小團(tuán)先在酒精燈火焰上加熱片刻，一會(huì)兒，銅絲表面由紅色變成黑色（氧化銅）。

⑶將A、B小團(tuán)放入試管底部，使B小團(tuán)的細(xì)銅絲一端留在試管外。將試管固定在鐵架臺(tái)上，用氫氣還原氧化銅。

⑷待A、B小團(tuán)又由黑色變成紅色時(shí)，移去酒精燈，然后用手指牽引試管外的細(xì)銅絲，趁熱將B小團(tuán)從試管中抽出，繼續(xù)通氫氣讓A小團(tuán)在氫氣流中冷卻。這時(shí)，灼熱的銅絲小團(tuán)B由于被空氣中的氧氣氧化，又由紅色變?yōu)楹谏６鳤小團(tuán)因受氫氣流的保護(hù)，免受氧化，仍然呈紅色。

3.改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)。

通過這一對(duì)比實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)為什么反應(yīng)結(jié)束時(shí)要“先停止加熱后停止通氫氣”有了深刻的理解。并且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)氫氣的還原性。

四、木炭的吸附性實(shí)驗(yàn)

1.存在問題。

在現(xiàn)行的九年級(jí)人教版化學(xué)教材第六單元課題一“金剛石、石墨、碳六十”中有關(guān)木炭和活性炭吸附性的實(shí)驗(yàn)中是直接將剛烘烤好的木炭直接加入到一杯被紅墨水染成紅色的水中。但是在實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)加入木炭或活性炭后燒杯中的水并沒有按照我們的意愿變成無色，而是變成了黑色。

2.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。

（1）取一個(gè)550ml左右的礦泉水瓶，將其從中間剪開為上下兩截。

（2）將上面帶瓶蓋的那一段的瓶蓋刺一些小孔，然后裝一些干凈的棉花在瓶蓋之上，再在棉花上面均勻的鋪上厚厚的一層剛烘烤好的木炭，制成一個(gè)簡(jiǎn)易的凈水裝置。

（3）將制好的簡(jiǎn)易凈水裝置瓶蓋朝下固定在被剪開的礦泉水瓶的下端上面。將被紅墨水染成紅色的水緩緩的倒入簡(jiǎn)易的凈水裝置中。觀察到從瓶蓋滴下的水已變成無色透明。

3.改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)。

（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀明顯。

（2）實(shí)驗(yàn)器材易得且不易耗損，有利于農(nóng)村中學(xué)開展次試驗(yàn)。

（3）該實(shí)驗(yàn)又使學(xué)生鞏固了水的凈化的知識(shí)并且認(rèn)識(shí)到生活中處處都是化學(xué)原理，平時(shí)被他們所丟棄的廢物也可變廢為寶成為化學(xué)的實(shí)驗(yàn)器材，有利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和環(huán)保節(jié)約意識(shí)。

總之，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的首要任務(wù)是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并使他們的這種短暫的學(xué)習(xí)興趣能夠穩(wěn)定的保持并得以發(fā)展，從而提高他們學(xué)習(xí)化學(xué)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，這就要求我們這些站在教育一線的化學(xué)教師自己首先要有創(chuàng)新意識(shí)，要敢于對(duì)現(xiàn)有的一些存在問題的地方加以改進(jìn)。因?yàn)檫_(dá)爾文曾經(jīng)說過，任何改進(jìn)都是進(jìn)步，只有勇于進(jìn)步的教師才能培養(yǎng)出富于進(jìn)步意識(shí)的人才！

參考文獻(xiàn)

[1]人民教育出版社，義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書（化學(xué)）九年級(jí)上冊(cè)，2006.

[2]劉知新.《化學(xué)教學(xué)論》，廣西教育出版社.

[3]陸元裕.化學(xué)教學(xué)，2005.（5）.22.