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1、對(duì)實(shí)踐活動(dòng)中氧氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的建議與改進(jìn)湖北省仙桃市第三中學(xué) 饒志權(quán)一、實(shí)踐活動(dòng) 氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)在教材中的重要地位:在年初中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)中,實(shí)踐活動(dòng)屬于一級(jí)主題“科學(xué)探究”與“身邊的 化學(xué)物質(zhì)”、二級(jí)主題“學(xué)習(xí)基本實(shí)驗(yàn)技能”和“我們周圍的空氣”中的主要組成部分,是 學(xué)生走進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室之后, 第一次真正意義上的獨(dú)立的實(shí)踐活動(dòng), 對(duì)于初學(xué)化學(xué)的同學(xué)們來 說,其重大意義不僅僅在于驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和拓展化學(xué)知識(shí)、 培養(yǎng)動(dòng)手能力, 更重要的是讓學(xué) 生近距離地走近化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、親近化學(xué),通過他們親身的觀察、實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)化學(xué)的樂趣,培 養(yǎng)他們對(duì)化學(xué)的興趣,讓他們親身感受科學(xué)的魅力。二、教科書中的實(shí)驗(yàn)與存在的
2、缺憾:教科書(人教版)第頁“ .氧氣的性質(zhì)”. 如圖所示,用坩堝鉗夾取一小塊木炭,在酒精燈上加熱到發(fā)紅,插入到前面收入集 到的氧氣中(由瓶口向下緩慢插入),觀察木炭在氧氣里燃燒的現(xiàn)象。存在的缺憾: 集氣瓶瓶口太小, 坩堝鉗插入一半時(shí)就再也伸不下去了, 下部的氧氣沒有 充分燃燒,現(xiàn)象不是十分持久。. 點(diǎn)燃系在螺旋狀細(xì)鐵絲底端的火柴,待火柴快燃盡時(shí),插入盛有氧氣的集氣瓶中(瓶 中預(yù)先加少量水)。觀察鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。按照教科書上的指導(dǎo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生往往出現(xiàn)下列問題:() 火柴梗的長(zhǎng)短問題。如果火柴梗太長(zhǎng), 沒有等到引燃鐵絲, 氧氣消耗得差不多了,只 看到木條在氧氣中燃燒的現(xiàn)象; 火柴梗太短的
3、話, 可能溫度還沒有達(dá)到鐵絲的著火點(diǎn), 火柴 梗就熄滅了。() 插入的時(shí)機(jī)把握不準(zhǔn),動(dòng)作太快容易熄滅,動(dòng)作太慢了紅熱的鐵絲又容易冷卻。() 學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),火柴燃燒后產(chǎn)生的氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)室空氣污染嚴(yán)重。() 鐵絲插歪了,靠瓶壁太近,易引起集氣瓶瓶壁的破裂。三、實(shí)驗(yàn)建議和實(shí)驗(yàn)改進(jìn):針對(duì)上述問題,我們對(duì)實(shí)驗(yàn)提出如下建議和改進(jìn):. 建議將坩堝鉗改成長(zhǎng)鑷子,避免了坩堝鉗夾木炭時(shí)的弊端。(如下左圖)長(zhǎng)鑷子夾持木炭可以伸入集氣瓶的底部(如上中圖),可以讓燃燒更持久,反應(yīng)的現(xiàn)象 更明顯,反應(yīng)時(shí)間更長(zhǎng)。如果是分組實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn), 還可以用口徑較大的飲料瓶或礦泉水 瓶來替代玻璃集氣瓶,利用日常生活中的一些物品來做實(shí)驗(yàn),
4、發(fā)散學(xué)生思維,提高學(xué)生興趣。燃燒完成后倒澄清的石灰水, 擰上瓶蓋振蕩,還會(huì)發(fā)現(xiàn)不僅澄清的石灰水變渾濁,而且瓶?jī)?nèi)氣體的體積會(huì)變小,瓶子變癟,為后續(xù)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)留下直觀的印象。.對(duì)細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)作如下改進(jìn):()將大集氣瓶改為口徑較大的飲料瓶或礦泉水瓶,并在瓶底預(yù)先放水或細(xì)沙。 集氣瓶可以放水、細(xì)沙或濕海棉,飲料瓶或礦泉水瓶最好用細(xì)沙,因?yàn)檫@些瓶子的瓶底是明顯凸起的,鐵圈放不平,影響實(shí)驗(yàn)的成功。()螺旋狀細(xì)鐵絲的一端不系火柴梗,而是粘上一小團(tuán)棉花。()不用坩堝鉗來夾細(xì)鐵絲,而是將細(xì)鐵絲的另一端繞在一個(gè)小鐵圏上,讓它直立于氧氣瓶中。如果鐵絲太細(xì),直立不起來,可以在中間穿一根粗一點(diǎn)的直鐵絲,
5、讓螺旋狀的細(xì)鐵絲直立在集氣瓶或飲料瓶的正中央,避免因鐵絲燃燒過程中左右擺動(dòng)而使集氣瓶瓶壁破裂或飲 料瓶燒穿。()調(diào)整螺旋狀鐵絲的高度,讓棉花團(tuán)與飲料瓶口相平或略高,實(shí)驗(yàn)時(shí)在棉花上滴一小滴無水酒精,并用打火機(jī)(或火柴)點(diǎn)燃。()觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鈿鐵絲一直從瓶口處燃燒到瓶底,火星四射。四、改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn):用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有如下優(yōu)點(diǎn):.充分利用了廢舊資源,變廢為寶,用空飲料瓶替代集氣瓶,避免了分組實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí) 驗(yàn)中,人人動(dòng)手時(shí)破損較多的集氣瓶。. 減掉了細(xì)鐵絲插入集氣瓶的環(huán)節(jié),直接把鐵絲繞在鐵環(huán)上,放入集有氧氣的集氣瓶或 飲料瓶,避免學(xué)生因把握不好插入集氣瓶的時(shí)機(jī)而導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)失敗。. 消除了對(duì)空氣的污染,避免用火柴梗引燃鐵絲?;鸩耦^上的硫粉燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的二 氧化硫氣體,使實(shí)驗(yàn)的空氣污染嚴(yán)重。用棉花和無水乙醇引燃,效果很好。. 細(xì)鐵絲從瓶口往瓶底燒,逐步分層消耗瓶中的氧氣,實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),現(xiàn)象更 明顯。.
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