化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些改進(jìn)

1、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些改進(jìn)化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,它對(duì)于化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)概念的理解起著重要的作用.并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，幫助學(xué)生形成概念，獲得知識(shí)和技能，培養(yǎng)觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，還有助于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。因此，我們不僅僅要做實(shí)驗(yàn)，更應(yīng)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、探索實(shí)驗(yàn)方法、完善實(shí)驗(yàn)理論。下面是本人在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常常采用的一些實(shí)驗(yàn)策略和對(duì)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的幾個(gè)因?yàn)槿鄙偎幤坊騼x器的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn). 一、化繁為簡(jiǎn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在保證實(shí)驗(yàn)效果的前提下，一定要直觀、顯明、省時(shí)、準(zhǔn)確、安全。例如：在探究二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)四個(gè)實(shí)驗(yàn)可以

2、用一個(gè)裝置完成，方法是，取一個(gè)三通管，在它的上部和下部各放一張濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙，然后，將它與二氧化碳的發(fā)生裝置連接。不一會(huì)，可觀察到下部的試紙變紅，而上部的試紙不變色，證明了二氧化碳密度比空氣大，二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸。再將一燃著的木條放在三通管的上方，觀察到火焰無(wú)變化，再把燃著的木條放在下口處，觀察到木條立即熄滅，由此證明了二氧化碳的密度比空氣大，同時(shí)還證明二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)。最后將三通管取下來(lái)，把試紙變紅的那端放在酒精燈火焰上加熱，很快看到試紙由紅色重新變成藍(lán)色，說(shuō)明碳酸不穩(wěn)定。此實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是：操作方便，快而明顯，證明性質(zhì)更多，更能引起學(xué)生的興趣。特別是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，

3、更加實(shí)用。二、多步組合根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)現(xiàn)象明顯、易于比較和力求省時(shí)的要求，我們可以把多步實(shí)驗(yàn)合在一起同時(shí)進(jìn)行。在探究溫度、濃度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用了如右圖所示意的裝置：步驟為1.用膠頭滴管吸取20%H2O2，加入具支試管中,塞上橡皮塞，觀察常溫反應(yīng)情況。2. 取下橡皮塞，迅速加入少量MnO2粉末,迅速塞緊塞子，可觀察到大量氣泡迅速逸出，右端的量氣裝置兩玻璃管中液面迅速升降。3.待上述反應(yīng)停止后，取下橡皮塞，用膠頭滴管吸取10% H2O2，塞好塞子，將H2O2迅速擠入具支試管中，可觀察到氣體逸出速度明顯變慢，右端的量氣裝置兩玻璃管中液面升降變緩。4.加熱具支試管，可觀察到氣體

4、逸出的速度加快，右端的量氣裝置兩玻璃管中液面升降變快。本實(shí)驗(yàn)所用的藥品種類和用量都較少，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。用同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置演示說(shuō)明了濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等多個(gè)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。選用了玻璃管中裝有紅色液注的量氣裝置來(lái)定量地說(shuō)明濃度、催化劑、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更直觀，更具有說(shuō)服力。酸溶液使石蕊和酚酞的變色與堿溶液使石蕊和酚酞的變色同時(shí)做，對(duì)比實(shí)驗(yàn)更易使學(xué)生記住這些顏色的變化；多種金屬和酸的反應(yīng)可一次完成，以比較其反應(yīng)的快慢；NaOH和FeCl3、NaOH和CuSO4的實(shí)驗(yàn)同時(shí)演示，四種不同的顏色變化更能引起學(xué)生強(qiáng)烈的興趣和注意；懸濁液、乳濁液和溶液的實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，

5、更易比較它們的區(qū)別；較高溫度下的NaCl飽和溶液和KNO3飽和溶液同時(shí)降溫，學(xué)生看清了的KNO3大量析出而NaCl則幾乎沒(méi)有，理解了結(jié)晶的兩種不同方法.三、改進(jìn)創(chuàng)新1.改進(jìn)裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)器具選擇及使用進(jìn)行改進(jìn)，使得實(shí)驗(yàn)操作更方便，方法更簡(jiǎn)單，效果更明顯，說(shuō)服力更強(qiáng)。又如：在探究酸堿度對(duì)人的頭發(fā)的影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，步驟中有用手拉斷頭發(fā)，感受拉斷的難易程度的操作，憑手的感覺(jué)很不容易感受力的大小，在這里我改用彈簧秤去拉，做法是把頭發(fā)的一端打一個(gè)節(jié)掛在彈簧秤上，另一端繞在手上，觀察拉斷時(shí)所用力的大小，這樣不僅易于操作，而且能數(shù)字準(zhǔn)確記錄力的大小，便于比較，結(jié)果更有說(shuō)服力。2.改進(jìn)原料對(duì)實(shí)驗(yàn)所用藥品及用量進(jìn)行改

6、進(jìn)，使得實(shí)驗(yàn)效果更明顯，實(shí)驗(yàn)的安全性更好，實(shí)驗(yàn)可視性更明晰，另外，對(duì)于有些實(shí)驗(yàn)的材料，由于受條件或季節(jié)的影響，無(wú)法得到合適的原料，從而影響實(shí)驗(yàn)的繼續(xù)進(jìn)行。例如：在自制酸堿指示劑的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于課程在二三月份時(shí)學(xué)習(xí)，正值冬季，沒(méi)有什么鮮花可以做實(shí)驗(yàn)材料，我改用了一些干花瓣做原料，用酒精浸泡后，獲得了同樣的結(jié)果。受此啟示，學(xué)生中有的將干紫草用酒精浸漬，紫草原液遇酸變紅，遇堿變藍(lán)。有的用楊梅汁，遇酸顯紅，遇堿顯藍(lán)。有的采來(lái)菜園的籬笆上干菜花，如絲瓜花浸泡汁，在酸性溶液中顯紅色，在堿性溶液中顯黃色。進(jìn)一步的探究，怎樣長(zhǎng)時(shí)間的保存和使用這些試劑呢，經(jīng)過(guò)討論，探索，終于得出了較好的辦法：將有關(guān)汁液用濾紙

7、浸漬，涼干制得試紙，使自制酸堿指示劑的應(yīng)用的以延伸。3.改進(jìn)過(guò)程有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，因?yàn)椴僮鞑襟E的不嚴(yán)密，可能導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤的理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作程序及步驟進(jìn)行改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加簡(jiǎn)捷，實(shí)驗(yàn)步驟更加合理，就需要根據(jù)具體情況適當(dāng)改進(jìn)一下實(shí)驗(yàn)過(guò)程。例如：CO2與Ca(OH)2反應(yīng)有沉淀生成，而與NaOH反應(yīng)無(wú)現(xiàn)象，那么CO2與NaOH是不是確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)？對(duì)于這種無(wú)現(xiàn)象的反應(yīng)能不能設(shè)計(jì)出一些實(shí)驗(yàn)，使反應(yīng)產(chǎn)生一些現(xiàn)象，從而直觀地證明兩者發(fā)生了反應(yīng)？在此探究活動(dòng)中，學(xué)生設(shè)計(jì)的眾多方案中有這樣一例 ：由于CO2與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，將CO2與NaOH反應(yīng)，在反應(yīng)后的溶液里滴加HCl，如果有氣泡產(chǎn)生

8、，證明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)。但是對(duì)這樣的設(shè)計(jì)方案過(guò)程中是否嚴(yán)密的問(wèn)題，也有人提出了疑問(wèn)：因?yàn)镃O2也能與H2O反應(yīng)生成H2CO3，同樣含有CO32-，怎么知道是Na2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的CO2，還是H2CO3中的CO32-與酸反應(yīng)放出的CO2？怎么消除H2CO3的影響？所以將實(shí)驗(yàn)過(guò)程做了一點(diǎn)改進(jìn)：先將反應(yīng)后的溶液加熱，使H2CO3分解，再滴加HCl。經(jīng)過(guò)改進(jìn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案變得完整，實(shí)驗(yàn)證明，加熱后，再滴加HCl，有氣泡產(chǎn)生，證明CO2與NaOH確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，使實(shí)驗(yàn)解除了疑問(wèn)，排除了干擾，獲得了準(zhǔn)確的結(jié)論。4.改進(jìn)方法有的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)按照課本上的操作方法，現(xiàn)象不很明顯，觀察不到

9、，對(duì)知識(shí)的理解印象不深。就要對(duì)原有的方法進(jìn)行改進(jìn)。例如：固體氫氧化鈉溶于水放熱實(shí)驗(yàn)，用手觸摸試管外壁時(shí)，現(xiàn)象不很明顯，于是做了如下改進(jìn)：將試管注入少量水，加熱至沸騰，移開(kāi)火焰，水停止沸騰，加入氫氧化鈉固體少量，發(fā)現(xiàn)溶液又重新沸騰，說(shuō)明氫氧化鈉溶于水放熱，使水又沸騰了。四、補(bǔ)充強(qiáng)化對(duì)一些實(shí)驗(yàn)可以在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)這方面知識(shí)的理解和深化。例如：在做金屬氧化物與酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，書(shū)上只讓學(xué)生探究了氧化鐵與稀鹽酸的反應(yīng)，為了更進(jìn)一步探究這一性質(zhì)的普篇性，增設(shè)探究了氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)傳統(tǒng)的這一實(shí)驗(yàn)做了一點(diǎn)改進(jìn)，將一根銅絲擦光亮后，一端繞成螺旋狀放在酒精燈火焰上灼燒，使這段變黑，

10、然后趁熱放進(jìn)稀硫酸中，一會(huì)兒就可以看到螺旋上的黑色消失銅絲又變得光亮了，溶液也由無(wú)色變成藍(lán)色。這一實(shí)驗(yàn)具有節(jié)約、省時(shí)、形成對(duì)比的特點(diǎn)，既加深了學(xué)生對(duì)金屬氧化物與酸反應(yīng)的性質(zhì)的理解，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記憶，又鞏固了銅的化學(xué)性質(zhì)，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果。又如：在講授滅火的方法時(shí)，學(xué)生對(duì)隔絕空氣可以滅火很容易理解，但對(duì)將溫度降低至可燃物著火點(diǎn)以下同樣可以滅火，總是持懷疑態(tài)度。為了使學(xué)生真正理解滅火原理，我們?cè)黾恿艘粋€(gè)降低溫度滅火的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程是這樣的：向一個(gè)250 m的燒杯中加入150 左右的水，然后在水中加入適量的NH4NO3，并不斷攪拌，使水的溫度急驟降低。接著將少量豆油倒入一個(gè)小鐵盒中，并點(diǎn)燃；用坩堝鉗把小

11、鐵盒放在燒杯冰冷的水面上，學(xué)生這時(shí)可以看到由于溫度的降低而使火焰一下熄滅。為了使觀察到的現(xiàn)象更全面，把小鐵盒拿出來(lái)，重新點(diǎn)燃，殘留在鐵盒中的豆油在空氣中則再次燃燒起來(lái)。至此學(xué)生對(duì)降低溫度可以滅火深信不疑，同時(shí)也加深了對(duì)滅火原理的理解。五、增設(shè)必需的實(shí)驗(yàn)對(duì)于重要的知識(shí)，雖然教材未安排實(shí)驗(yàn)，但增加是必要的。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性還不夠，大量的實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)，以增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性，加深對(duì)知識(shí)的理解。例如：用石灰石和濃硫酸反應(yīng)來(lái)制取CO2是不可行的。如何讓學(xué)生信服和領(lǐng)會(huì)?可增做石灰石和硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)看到只有剛開(kāi)始冒出一點(diǎn)點(diǎn)氣泡反應(yīng)便停止了。對(duì)此結(jié)果學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)，教師再引導(dǎo)學(xué)生分析，就很容易弄明

12、白了。再如：NaOH和CO2能否反應(yīng)，教材是直接給出的，這難以使學(xué)生信服，因此很有必要增設(shè)。我采用的是“噴泉實(shí)驗(yàn)”，如右圖，操作如下：在250 ml圓底燒瓶中先加入約5 gNa2CO3粉末，然后再加入5 ml濃鹽酸，使其充分反應(yīng)生成CO2,然后倒入5-10 ml濃NaOH溶液，迅即塞好帶有導(dǎo)管的橡皮塞，晃動(dòng)燒瓶，使其充分反應(yīng)，將它倒置在鐵圈上，打開(kāi)導(dǎo)管上的止水夾，可觀察到水迅速地進(jìn)入燒瓶且變?yōu)榧t色，形成美麗的噴泉！學(xué)生會(huì)立即得出這是CO2反應(yīng)完的緣故。這時(shí)再分析CO2和NaOH的反應(yīng)及方程式的書(shū)寫(xiě)便是水到渠成了，學(xué)生也更感興趣了。六、微型節(jié)約為了開(kāi)設(shè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)校每個(gè)學(xué)期都要購(gòu)買大量的實(shí)驗(yàn)儀器

13、和藥品，花費(fèi)一筆不小的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，實(shí)驗(yàn)老師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前還需要花費(fèi)大量的時(shí)間去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，不僅浪費(fèi)人力物力，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果也不明顯。微型實(shí)驗(yàn)的試劑用量比常規(guī)實(shí)驗(yàn)節(jié)省得多，且許多實(shí)驗(yàn)還可以采用代用品作實(shí)驗(yàn)，在儀器上花費(fèi)也很少，故微型實(shí)驗(yàn)大大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。微型儀器來(lái)源廣泛，可以做到人手一套?？墒菇^大多數(shù)學(xué)生都有動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，改變過(guò)去那種“一人做、大家看”的局面；使學(xué)生由過(guò)去被動(dòng)“等待”和“接受式”的學(xué)習(xí)方式，變?yōu)椤爸鲃?dòng)”和“探索式”的學(xué)習(xí)方式；使多年來(lái)提倡的“啟發(fā)式”、“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)方法得以實(shí)驗(yàn)。教學(xué)中，教師只要積極引導(dǎo)，學(xué)生通過(guò)自制儀器和動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，既訓(xùn)練了動(dòng)手能力，培養(yǎng)了創(chuàng)新

14、思維，同時(shí)較強(qiáng)的參與意識(shí)及微型實(shí)驗(yàn)內(nèi)在的魅力，又大大地激發(fā)了學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。例如：用濾紙片作為載體可以完成許多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在濾紙片上完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)相對(duì)于在試管、燒杯中完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)既節(jié)約藥品，又方便操作。1、酸、堿、鹽的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)（以氯化鈉溶液為例）實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 將電流計(jì)、電池串聯(lián)在一起， 然后在電流計(jì)和電池的另一端分別聯(lián)一表筆； 把濾紙放置在表面皿上，然后在濾紙片的中央滴上滴氯化鈉溶液；將聯(lián)接好電路的兩個(gè)表筆分別同時(shí)接觸在濾紙片中間的濕潤(rùn)部位（注意：兩表筆不能接觸），可以觀察到電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。、液體與液體的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)（以堿與指示劑的反應(yīng)為例）實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 取兩塊濾紙片，將其分別放置在表面皿的不

15、同位置上，然后在其中間部位分別滴上一滴氫氧化鈉溶液。再在兩濾紙片上有氫氧化鈉溶液的部位分別滴上一滴石蕊試劑和酚酞試劑，即可觀察到濾紙片上的顏色變化。又如作炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，耗時(shí)長(zhǎng)，現(xiàn)象不明顯，將此實(shí)驗(yàn)作以下改進(jìn)：將直徑約4mm玻璃管截取兩根長(zhǎng)為10cm，其中一根用酒精噴燈將一端封口，制成微型試管，另一根彎成近90°作為導(dǎo)管；取0.1gCuO粉末和0.01g碳粉，在白紙上輕輕混勻后，把藥品小心送入自制微型試管底部，將管口稍稍向下傾斜固定于微型操作臺(tái)上；小心敲動(dòng)試管，使藥品平鋪在試管底壁上；用膠管將微型試管和導(dǎo)管連接，并通入盛有2ml飽和石灰水的小試管中。如圖所示： 用酒精燈加熱微型試

16、管，加熱約1min后，微型試管出現(xiàn)水珠，這是藥品中含有少量水分；加熱至10min時(shí)，澄清飽和石灰水出現(xiàn)混濁；加熱至12min移去導(dǎo)管，移去酒精燈，冷卻后，微型試管壁附有一層紅色銅，現(xiàn)象十分明顯。七、綠色環(huán)保綠色化學(xué)是可持續(xù)發(fā)展的需要，是現(xiàn)代化學(xué)的新發(fā)展和重要特點(diǎn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化是社會(huì)發(fā)展的需要，是學(xué)生身心健康發(fā)展的需要，是進(jìn)行環(huán)境教育的需要，也是了解現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展和趨勢(shì)的需要。中學(xué)化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，常常是有毒的物質(zhì)參加反應(yīng)，若處理不當(dāng)，對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。針對(duì)這一問(wèn)題，而引導(dǎo)學(xué)生積極思維，進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)實(shí)險(xiǎn)進(jìn)行綠色化設(shè)計(jì)。硫在氧氣里燃燒的實(shí)驗(yàn)有一定的污染，在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)作了

17、以下改進(jìn)，并將模擬酸雨的危害一起作，具體是：把一個(gè)小燃燒匙的柄固定在橡皮塞上，在集滿氧氣的集氣瓶里倒入少量的水，放入一粒鋅、一小塊大理石和一片樹(shù)葉。將少量的硫在燃燒匙內(nèi)點(diǎn)燃，馬上觀察火焰的顏色后，伸入集氣瓶，塞上橡皮塞，觀察火焰顏色變化，熄滅后振蕩，一會(huì)兒，就可以看見(jiàn)鋅和大理石表明有少量氣泡冒出，樹(shù)葉發(fā)黃。該實(shí)驗(yàn)集幾個(gè)實(shí)驗(yàn)于一體，驗(yàn)證了氧氣的性質(zhì)，酸雨的成因和危害，消除了實(shí)驗(yàn)中SO2對(duì)空氣的污染。課改教材對(duì)比原教材，增加了白磷在熱水下面通氧氣燃燒的趣味實(shí)驗(yàn)。作為探究性實(shí)驗(yàn)，提供給學(xué)生進(jìn)行操作，但是該設(shè)計(jì)有三個(gè)弊端：生成物污染大，易燃物處理不好不安全。向熱水下通氧氣時(shí)，水下白磷會(huì)到處“亂跑”。部分白磷會(huì)浮上水面燃燒，也有不安全隱患存在，改用以下幾種方式較好。（1）紅磷、白磷著火點(diǎn)比較：將吸干水的白磷、紅磷加入試管內(nèi)，塞上橡皮塞、再將試管同時(shí)浸入熱水里，讓白磷在試管內(nèi)安全的燃燒。紅磷不會(huì)燃燒。取出盛紅磷的試管