趙林強 (江蘇徐州市銅山區張集鎮中心中學)
學生初學化學時都有極強的好奇心,但是學生的知識和能力有限。而初中的化學是以實驗為基礎展開的,所以教師有必要設計好實驗環節,只有這樣才能讓學生的觀察、思維、動手操作等方面的能力得到提高。筆者將課本中幾個比較傳統的實驗模式進行創新,通過實驗的創新與改進,學生對化學產生了濃厚的興趣,使學生的創新能力得到了提高,起到了非常好的教學效果。下面以幾個實驗為例,分析筆者是如何對化學實驗進行創新與改進的。
在測定空氣中氧氣含量的實驗中,通常用到的實驗器材和藥品有:廣口瓶、記號筆、燃燒匙、導管、止水夾、酒精燈、橡膠塞、燒杯、水。在傳統的實驗中,通常是先將集氣瓶按體積等分成五份兒,在集氣瓶底加入少量的水,然后點燃紅磷,迅速插入廣口瓶,塞好瓶塞,并將導管伸入盛有水的燒杯中,等紅磷燃燒完冷卻后打開止水夾,觀察廣口瓶內水面的上升變化。這個實驗有以下缺點:紅磷伸入廣口瓶時,會導致氣體外逸,導致實驗不準確,紅磷的燃燒煙霧有毒,因為水是無色的,不利于實驗現象的觀察。
針對以上現象,筆者作了如下改進:將紅磷換為黃磷,增加一個盛有開水的燒杯。將另一個燒杯里的水變為紅色墨水溶液,將裝有黃磷的廣口瓶放入盛有開水的燒杯中。這樣隨著廣口瓶內溫度上升,黃磷自燃,避免了之前在外邊點燃紅磷再放入廣口瓶內導致氣體外逸,打開止水夾后,燒杯內的紅色液體進入廣口瓶,便于學生觀察,又因為整個實驗過程一直在密閉的情況下進行,不會導致產生的有毒煙霧出現在空氣中,便于環保,也便于學生觀察,同時大大增加了實驗的準確性。
在檢驗二氧化碳是否與水發生反應生成酸性物質的實驗中,傳統的實驗方法用到了:四朵用石蕊試液染成紫色的干花,裝有二氧化碳的集氣瓶、水、醋酸。實驗過程分為:首先將紫色干花噴上醋酸,變紅,證明醋酸可以使石蕊變紅。然后在干花上噴上水,沒有變化,說明水不能使石蕊變紅。接下來是將干花放入二氧化碳中,沒有變化,說明二氧化碳不能使石蕊變紅。最后將濕潤石蕊花放入二氧化碳中,花變紅了,說明二氧化碳與水反應生成了酸性物質。傳統的實驗存在的缺點是過程復雜,花費時間較長。
針對以上情況,筆者做了如下改進:增加了兩個漏斗,將四朵石蕊花變成了兩朵,一朵是干燥的,一朵是濕潤的石蕊花,把兩朵花分別放在漏斗下,然后向漏斗內通入二氧化碳氣體。觀察兩朵石蕊花的顏色變化。改進后的實驗比之前的實驗要簡單很多,一眼就能看到實驗結果,便于學生進行分析。
在用酸堿指示劑檢測酸堿溶液的實驗中,傳統的實驗會用到四個試管、酚酞試液、石蕊試液,然后在兩個盛有酚酞試液的試管中分別加入酸性溶液和堿性溶液,觀察顏色變化。之后在盛有石蕊試液的試管中分別加入酸性溶液和堿性溶液,然后觀察顏色變化。傳統的實驗存在以下缺點:浪費了藥品,四個試管同時進行,學生容易混淆實驗現象,不便于對實驗現象進行觀察和分析。
對于這個實驗筆者做了如下改進:將四個試管換成一張吸水性強的白紙,然后用記號筆分出四個區域,在四個區域分別寫上對應的漢字進行區分,一區域、二區域滴上石蕊試液。另兩個區域滴上酚酞試液,然后再將酸性溶液和堿性溶液分別滴在石蕊試液和酚酞試液上,最后拿起白紙向學生展示實驗結果。這樣做的優點是節約了藥品、操作簡單、實驗結果便于學生進行觀察對比。
初中化學實驗比較多,這里只是舉了一部分被改進后的實驗例子。不難發現通過對實驗的不斷改進,不但可以簡化實驗過程、節約藥品、減少污染,還使實驗的操作難度大大降低,實驗的可觀察性增強。同時通過對實驗的改進,增強了學生的創新意識與自主學習能力。雖然筆者對實驗進行了不斷的改進,但還是會有一些不足之處,需要不斷的思考來進行提升與完善。