初中化學實驗“過氧化氫制取氧氣”教學創新策略探究

許瑤云

（浙江省嘉興市21世紀外國語學校，浙江 嘉興）

在化學學科中，實驗占據著非常重要的地位，實驗的改進和創新對于整個化學教學的提高起著不可替代的作用。同時化學實驗還能夠激發學生學習的興趣和熱情，培養學生的實踐能力和創新思維。關于氧氣制法是初中化學中最基本的一個化學實驗，學生通過對這一部分內容的學習和實驗的操作能夠基本掌握氣體的制取過程。那么為了順應新課標的要求，我們如何對初中化學中“過氧化氫制取氧氣”這一實驗進行更好的革新呢？下文將進行具體的闡釋。

一、初中化學教材中關于“過氧化氫制取氧氣”的缺陷

（一）玻璃容器容易破碎，在連接裝置時耗費的時間相對較長。

（二）實驗時所用的裝置的氣密性過差，對于氧氣的收集產生不利因素。

（三）實驗過程中出現的反應沒辦法很好地控制，不能夠實現隨時發生和隨時停止。

（四）在進行實驗時關于藥品的用量沒有辦法很好地進行控制，所以容易導致藥品的浪費。

二、實驗的優化

（一）對實驗裝置進行改進

用20毫升的注射器把過氧化氫溶液注入250毫升的輸液瓶中，把二氧化錳配置成懸濁液，用20毫升的注射器注入到輸液袋中，將輸液瓶和輸液袋通過輸液管進行連接。

（二）反應過程的改進

1.實驗原理

過氧化氫在二氧化錳作為催化劑的條件下分解生成了氧氣和水。

2.實驗藥品改進

首先是過氧化氫，我們采用的是利用20毫升的注射器把過氧化氫溶液融入250毫升的輸液瓶中。過氧化氫此時的濃度最好在15%左右。然后進行了下列實驗，通過實驗找到關于過氧化氫的濃度對分解率的影響。我們將四支試管加入了各0.5克的二氧化錳，然后分別和5%、10%、15%以及20%的過氧化氫溶液融合，當收集到50毫升的氧氣時，對所用的時間進行記錄。結果得出了下表的數據：

實驗順序 1 2 3 4過氧化氫溶液的濃度 5% 10% 15% 20%反應時間（s） 63 56 22 16

通過上表我們看出過氧化氫的溶度在比15%低時，反應相對較慢，而高于15%則反應趨于穩定，因此考慮到對反應速度的控制這一點時，我們在選用過氧化氫時，最好選擇的過氧化氫濃度為15%。然后我們同時加入15%的過氧化氫，又進行了如下的實驗。我們在3支不同容量但是濃度相同的過氧化氫中，當氧氣收集達到50毫升時，得出了下列數據：

實驗順序 1 15%過氧化氫溶液（mL） 5產生氧氣的體積（mL） 不足50 2 3 10不足50 15略大于50

通過這個表我們得出結論在容量為15毫升溶度為15%的過氧化氫溶液中能夠正好收集到50毫升的氧氣。第三個我們要從二氧化錳進行實驗。二氧化錳的用量保持在0.4到0.5克之間。在五支試管中分別加入不同量的二氧化錳，然后再加入容量為15毫升溶度為15%的過氧化氫溶液，能夠正好收集到50毫升的氧氣時進行相關數據的記錄。

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通過上表得出當二氧化錳的用量在0.4克以上時，分解率呈現持平的狀態。

3.反應場所的改進

將輸液瓶的下方開關打開，然后將過氧化氫引入輸液袋中，與二氧化錳發生反應，讓化學反應在輸液袋中完成。

4.實驗步驟的改進

首先要檢查裝置的氣密性是否完好，其次將過氧化氫放置于輸液瓶中，將二氧化錳放置到輸液袋中，將輸液瓶的下方開關和輸液袋中的上方開關打開。

三、改進后裝置的優點

（一）實驗的安全性提高

在本實驗中，用到的醫用輸液瓶、輸液袋還有輸液管都是一些塑料質地的，不容易發生破碎，因此也不必擔心液體會飛濺出來，通過器具的改進提高了實驗的安全性。

（二）節省藥品

在本次實驗中，二氧化錳是可以多次使用的，損失的可能性極小。

（三）密封性相對較好

像輸液袋、輸液管和輸液瓶它們的密封性比較好，不會產生漏氣的現象。

（四）化學反應更容易控制

因為兩個裝置藥品的裝置都具有獨立的開關，隨時可以調整，實現了實驗隨時開始、隨時結束的可能性。

（五）操作相對簡單

該裝置在連接方面非常簡單，易于操作，氣密性強。

（六）降低了實驗的成本

本次實驗中使用的輸液袋、輸液瓶和輸液管都是便宜的，并且能夠反復使用，這樣一來大大降低了實驗的成本。

（七）該實驗更適合學生操作

該實驗因為簡潔并且便于操作，因此能夠讓學生單獨完成。

在以往的“過氧化氫制取氧氣”的教學實驗中，存在著一些很不利的因素，使得該實驗的效果沒有完全發揮出來，通過上述關于該實驗的創新探究，改變了以往該實驗的弊端，希望對大家有所幫助。