對人教版九年級化學兩個演示實驗的改進

摘要：演示實驗是化學教學中最常用的直觀手段之一，是提高課堂教學效率的有效方法。作為化學教師必須重視實驗，想方設法改進和完善教材中的實驗，多作對比演示實驗。本文結合生活實際對教材上的2個演示實驗進行改進和創新，在幫助學生形成化學概念和理解化學原理的同時，提高學生學習化學的興趣，形成化學實驗的技能。

關鍵詞：九年級化學;演示實驗;實驗改進

化學是“實驗的科學”，化學課堂離不開實驗的教學。在教學中如何確保演示實驗的成功并獲得直觀明顯的實驗現象，是說明化學原理和得出結論的重要依據，也是能否達到有效課堂教學的重要環節。然而現行教材中的一些實驗存在不足，設計并不十分完善，因此有必要對這些實驗進行恰當的改進和創新。筆者根據自身的教學實踐對其中兩個演示實驗進行改進，取得了很好的教學效果。

一、測定空氣中氧氣含量的實驗改進

人教版九年級化學上冊第27頁用圖1所示的裝置來測定空氣中氧氣的含量。【實驗2-1】是這樣設計的：①在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為5等分，用彈簧夾夾緊膠皮管。②點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察紅磷燃燒的現象。③待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察實驗現象及水面的變化情況。

圖1裝置存在幾點不足之處：

1.實驗前將集氣瓶容積劃分5等份，還沒有實驗根本不知道空氣中氧氣的含量約為1/5，如何得知需要將集氣瓶容積劃分5等份？

2.紅磷需要在容器外點燃，點燃的紅磷伸進集氣瓶并塞緊橡皮塞前，集氣瓶中會有空氣膨脹而逸散，造成實驗誤差。

3.據相關文獻顯示：紅磷熄滅后集氣瓶中氧氣含量較高，約為8.85%，白磷燃燒熄滅后容器內氧氣含量較低，約為3.21%。

4.實驗結束后，導管中有少量的水，造成實驗誤差。

我在實驗教學中，分析實驗原理，選擇可燃物白磷進行實驗，設計了圖2所示裝置，該實驗裝置有如下優點：

1.實驗前只需測定具支試管的容積，無需將容器劃分5等份。

2.白磷的著火點低，只需將具支試管放入熱水中即可引燃，避免了在容器外點燃導致容器內氣體逸散引起的誤差。

3.同等條件下白磷消耗的氧氣比紅磷多，反應更充分。

4.導管中有水，不會導致實驗誤差，該實驗中只需將量筒中水的體積減少量與具支試管容積對比就可得到空氣中氧氣含量。

二、探究可燃物燃燒條件的實驗改進

“探究可燃物燃燒的條件”是人教版九年級化學上冊第七單元《燃燒和滅火》課題的教學內容。課本第128頁【實驗7-1】是這樣設計的：①在500毫升的燒杯中加入300毫升熱水，并放入用硬紙圈圈住的一小塊白磷，在燒杯上蓋一片薄銅片，銅片上一端放一小堆干燥的紅磷，另一端放一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷（如圖1），一段時間后銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒。②用導管對準燒杯中的白磷，通入少量氧氣（或空氣），熱水中的白磷燃燒（如圖二）。通過這兩個實驗得出可燃物燃燒的條件：一是達到燃燒所需的最低溫度（也叫著火點）;二是與氧氣（或空氣）接觸。

按照教材的方法進行實驗，尚存在一些不足：

1.污染較大，實驗要求在通風櫥或抽風設備下進行，事實上很多教師通常都在普通教室里做實驗，銅片上即使放很少量的白磷，燃燒產生的白煙也會迅速彌漫教室，造成嚴重污染。

2.實驗時間較長，教材上課時間在冬天，溫度較低，熱水提供給白磷的熱量不夠，造成白磷很長時間才燃燒或不燃燒。

3.實驗不易控制。白磷燃燒后，因為銅片傳熱快，加上白磷燃燒的火星濺落，會引起旁邊的紅磷也燃燒，導致實驗失敗。向熱水中的白磷通入氧氣，白磷容易被吹散，難以與氧氣接觸，不容易看到白磷在水中燃燒的現象。

4.存在安全隱患，熱水中白磷呈液態，有時部分白磷會浮于水面而發生燃燒甚至飛濺，白磷易燃且有劇毒，存在安全隱患。

5.實驗完畢后，熱水中沒有燃燒的白磷碎末，在水里到處“亂跑”不便回收，處理它既浪費原料，又污染環境。

為了防止環境污染，體現化學實驗的“綠色化”追求，我特將課本實驗作如下改進和創新，如下圖。

1.實驗步驟

①如圖1所示，先將兩支100m1注射器的下端分別套上一小段橡膠管，然后將其活塞推進注射器底部，再將這兩支注射器分別插入兩個盛有氧氣的集氣瓶中，往外拉動活塞，使每支注射器抽取約三分之二針筒的氧氣。

②如圖2所示，先將一小塊白磷放在200ml的燒杯中，立即加入150ml左右的冷水，然后將已連接上述注射器的三角漏斗放入該燒杯中，并使漏斗口罩住白磷。再將注射器的活塞往內推，通入氧氣時，冷水中的白磷不燃燒。

③如圖3所示，先將一小塊白磷放在200m1的燒杯中，立即加入150m1左右的冷水，然后將已連接上述注射器的三角漏斗放入該燒杯中，并使漏斗口罩住白磷，再向燒杯中加入約10克生石灰，生石灰和水反應放熱可使水溫升高。注射器的活塞不移動，不通入氧氣時，熱水中的白磷不燃燒。

④如圖3所示，將注射器的活塞往內推，通入氧氣時，熱水中的白磷燃燒，但燃燒產生的五氧化二磷白煙會被水吸收，可避免白煙擴散造成對環境的污染。

結合上述②④，證明可燃物必須到達一定溫度（著火點）才能燃燒;結合上述③④，證明可燃物通常需要接觸空氣（氧氣）才能燃燒。

2.改進后的優點

①沒有污染，保護師生身體健康。

②操作簡便，節約實驗時間。

③現象明顯，無安全隱患。

對課本中的演示實驗進行優化設計，改進創新，可以使現象更明顯，實驗結論更準確，實驗的證據更可靠。這樣的優化實驗讓學生更易于理解和接受，課堂有效參與率自然就高了。如果課堂中的內容理解起來有困難，有部分學生往往就會對化學產生畏懼心理，久而久之就失去了學習化學的興趣。所以教師應該結合具體教學內容及學生的認知特點，從生活出發，從實際出發，有針對性地優化演示實驗。

參考文獻：

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[3]付小勤.初三化學若干演示實驗的改進[J].化學教學，2012（3）：47.

作者簡介：申拴衛，男，漢族，1968年6月出生，陜西渭南人，畢業于陜西教育學院化學教育專業，本科學歷，中學高級教師，渭南市臨渭區教學研究室化學教研員，主要從事初中化學教學研究。