淺談罐裝氧氣在初中化學教學中的運用

曾美雪

氧氣的性質和用途是初中化學的重點內容，由此涉及的相關知識點涵蓋了課本的每一個章節，如氧化反應、燃燒的條件、金屬的銹蝕等等。可以說學好氧氣的性質對于學生形成相對完善的知識體系尤為重要。對于教師而言，如何依托氧氣性質的相關實驗進行講解也是初中化學教學的核心內容。

在傳統的實驗教學中，因為大部分中學實驗條件有限，并沒有專門配套氧氣高壓氣瓶，如何得到實驗用的氧氣就是一個問題，所以大部分教師都是把氧氣的制取和性質兩個實驗合并在一起進行，先通過高錳酸鉀或雙氧水制取兩至三瓶氧氣，然后再進行氧氣的性質實驗。在教學實踐中，發現這樣的操作存在如下的缺點：

（1）不符合學生認知的過程。

學生認知的存在著由簡而繁的過程，所以實驗教學中基本采用先性質后制法的演示過程，因為性質的演示相比于制法比較簡易。教材在內容上的安排亦是如此，先學習物質的性質，在對該種物質性質有一定認識的基礎上，再學習其制法和用途。實踐證明這是符合認知過程的，可減少知識的梯度，從而降低學生認知上的困難。而廣大教師為得到演示所需的氧氣，上課的開始必須先制備三瓶氧氣，制備后再來演示其性質實驗，等于將整個認知過程的前后顛倒，這必定會引起學生認識上的紊亂，加深學習上的難度。

（2）制備的效率不高，演示的效果不好，課堂秩序忙亂。

在傳統的先制備后演示的過程中，制備實驗所需要三瓶氧氣往往會占據一節課近一半的時間，接下來通過這三瓶氧氣演示和講解三個性質實驗，分別是鐵絲、木炭和蠟燭在氧氣中燃燒。教學實踐過程中發現，在剩下的時間里分別演示和講解這三個實驗現象、化學方程式及注意事項，時間往往會非常倉促，甚至于無法完成。常常出現下一節課再來補上這一節課的內容，此時學生又存在著對實驗內容和現象的遺忘。整體來看，這種方式的教學，存在認識過程的前后不分，教學過程忙亂無序，演示和講解的效果并不是很好。

在教學實踐中，我發現運用在高原旅游中的便攜式罐裝氧氣恰好能很好地解決這個問題，它有如下的優點。

（1）純度高，體積小，價格便宜。

罐裝氧氣是把純氧裝在一個大小如空氣清新劑的罐中，其中每一瓶壓縮了12L純度為99%的氧氣，這種純度甚至于比自己用藥品制備的氧氣純度還要高，能輕松使帶火星的木條復燃。以250ml的大集氣瓶為例，一瓶罐裝氧氣能裝滿近50瓶集氣瓶。一瓶20塊錢的氧氣足夠一位老師使用幾年，卻能夠大大減少一位老師在實驗準備，實驗操作上付出的精力。

（2）演示方便，操作簡易，效率更高。

通過直接使用罐裝氧氣，可減少制備收集氧氣所占用的時間，在一節課中教師可以專心講解氧氣的性質，分析實驗的注意點，課堂自然精簡而高效。此外，只要按下開關就能輕易獲取氧氣，相對于高壓鋼瓶，它可以直接帶進課堂中，安全高效，不用擔心高壓鋼瓶不易攜帶及在安全上的顧慮。在傳統的教學中由于時間關系僅能獲得三四瓶氧氣，如果實驗上失誤，基本上不可能重新再做一次實驗，而使用罐裝氧氣，氧氣的獲得變得簡易，即使實驗中失敗也能重新操作一遍。

在使用罐裝氧氣進行教學的過程積累了幾個案例，與大家一起分享。

（1）演示氧氣的物理性質。

氧氣有兩個比較重要的物理性質：比空氣略重和不易溶于水。

實驗一 氧氣的溶解性

取一針筒吸取一半的水，然后將針筒與罐裝氧氣的軟管相連，壓入另一半針筒的氧氣，用橡皮帽封閉針筒，這時可請學生用力壓針筒活塞。無法把氧氣壓入水中，形象證明了氧氣較不易溶解在水中。罐裝氧氣可輕易把氣體壓入針筒而傳統制法無法做到。

實驗二 氧氣密度比空氣略大

取250ml的集氣瓶，將氧氣軟管伸入集氣瓶底部，使用向上排空氣法收集氧氣，可打開開關2-3秒讓集氣瓶底部裝入氧氣，此時用帶火星木條伸入底部，木條復燃。證明集氣瓶底部有氧氣，重復這個過程，分別在1/2、3/4和集滿時，伸入帶火星的木條，木條復燃。氧氣是無色透明，無法用肉眼直接觀察，但是通過這種方法，卻可以讓學生形象地觀察到氧氣裝滿集氣瓶的整個過程。如此不僅學習到氧氣比空氣略重的性質，也為后面學習氧氣的向上排空氣法收集做了認識上的鋪墊。

（2）可增加實驗的內容，加深學生的理解。

傳統氧氣的性質實驗有三個：鐵絲、木碳和蠟燭在氧氣中燃燒，通過這三個實驗得出氧氣化學性質較活潑。在使用罐裝氧氣后，課堂變得高效了，有比較充足的時間，可適當增加一些實驗，這樣既可提高學生學習的興趣又能加深學生對知識的理解。

可增加一些日常生活中常見的物質，比如洗碗用的不銹鋼球、電線里面的銅絲及電纜外面的塑料封皮，觀察這三樣在純氧中能否燃燒。這三樣物質在學生印象中也是不會或者很難燃燒的，比如電纜的封皮在空氣是不能燃燒的。但在純氧中這三種物質卻都能劇烈燃燒，由此得知氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，并且證明可燃物的燃燒劇烈程度與氧氣的濃度有關。

通過簡單地使用罐裝氧氣，可以對氧氣的性質和用途這一節課做比較深入地改革，使之能更有序而生動地展開，而不是在倉促和忙亂中進行，在自己的教學實踐中取得了不錯的效果。

（作者單位：福建省晉江安海中學）