實(shí)驗(yàn)是化學(xué)這門(mén)學(xué)科中非常重要的組成部分,關(guān)系著許多化學(xué)理論的得出以及驗(yàn)證。一些化學(xué)教師在教學(xué)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)一些章節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如果按照教材上所說(shuō)的步驟進(jìn)行的話,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果與理論會(huì)出現(xiàn)較大的偏差,容易誤導(dǎo)學(xué)生。針對(duì)這種情況,我們可以在原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果變得更加準(zhǔn)確,且具有科學(xué)性。
一、初中化學(xué)疑難實(shí)驗(yàn)
這里以人教版的九年級(jí)化學(xué)為例,許多化學(xué)教師在進(jìn)行教材中的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果與理論介紹的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果有一些出入;或者說(shuō)教材中原有的操作過(guò)程對(duì)于現(xiàn)有條件來(lái)說(shuō)有一定難度,需要教師在教學(xué)時(shí)著重關(guān)注。人教版九年級(jí)化學(xué)教材中的疑難實(shí)驗(yàn)主要有以下兩項(xiàng):
1.硝酸銀與銅反應(yīng)置換出銀并生成硝酸銅的實(shí)驗(yàn)中,按照教材中的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行,最后會(huì)生成灰黑色的粉末而并不是銀白色的銀。
2.在生成二氧化碳的實(shí)驗(yàn)中,如果按照教材中的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行,那么在最后得到氣體的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)得到的氣體中除了二氧化碳還有氯化氫的存在。
最為明顯的化學(xué)實(shí)驗(yàn)疑難點(diǎn)就是這兩處,當(dāng)然教材中還有一些是反應(yīng)尾氣處理不當(dāng),反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行太慢等問(wèn)題,廣大化學(xué)教師可以根據(jù)自身情況對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行微小的改動(dòng)處理。
二、初中化學(xué)疑難實(shí)驗(yàn)的解決要點(diǎn)
通常來(lái)說(shuō),對(duì)于一個(gè)疑難實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),可以從實(shí)驗(yàn)裝置、反應(yīng)物選擇、實(shí)驗(yàn)環(huán)境改良、混合物分離等方面進(jìn)行考慮,以不改變教材中主要步驟為原則,去蕪存菁,只在不合理的實(shí)驗(yàn)局部進(jìn)行小型的改變。以硝酸銀與銅反應(yīng)置換出銅為例,從原實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)生成物不是銀白色的銀可以推斷出,很有可能是在反應(yīng)過(guò)程中有外界的物質(zhì)參與了反應(yīng),導(dǎo)致其他物質(zhì)的生成,那么就可以在實(shí)驗(yàn)物質(zhì)的去雜方面進(jìn)行改進(jìn)。
1.該實(shí)驗(yàn)的主要反應(yīng)化學(xué)方程式為:
Cu+AgNO3→Ag+CuNO3
其中銅為紅色金屬絲,硝酸銀為無(wú)色透明溶液,生成的銀為銀白色固體,硝酸銅溶液為藍(lán)色液體,若有外界氣體進(jìn)入可能呈綠色。
2.在教材原有實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行如下部分的改進(jìn)措施:
將干凈的銅絲放入裝有三分之一試管容積的硝酸銀溶液中,周?chē)捎脺厮〖訜?。在硝酸銀的上液面用植物油覆蓋,避免其與空氣接觸。
其中植物油的作用主要是隔絕反應(yīng)物與外界的空氣,避免外界空氣介入?yún)⑴c反應(yīng),造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的不同。而所選用的溫水環(huán)境則是為水浴提供條件,讓反應(yīng)進(jìn)行得更加快速。試管內(nèi)的硝酸銀溶液使用排除空氣的蒸餾水配制而成,避免了硝酸銀溶液中混入氧氣等氣體分子造成額外反應(yīng)。
3.該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)中,主要進(jìn)行的就是裝置方面的改進(jìn),并且裝置上的改動(dòng)較小,在原有基礎(chǔ)上添加了隔絕空氣所用的植物油。另外,在硝酸銀溶液的配制上為了純化反應(yīng)物而對(duì)配溶液的蒸餾水進(jìn)行了進(jìn)一步的純化處理。正是這兩點(diǎn)較為微小的改動(dòng),使最后的反應(yīng)物不是灰黑色粉末而是銀白色粉末附著在銅絲的周?chē)?/p>
三、初中化學(xué)疑難實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新措施
除了對(duì)教材中原有步驟的改進(jìn)之外,還可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行一些創(chuàng)新,以使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加完美。以二氧化碳的收集為例,原有的教材中并沒(méi)有進(jìn)行二氧化碳中氯化氫氣體的處理,使二氧化碳的成分不純。如果在實(shí)驗(yàn)裝置中加入一個(gè)裝有飽和碳酸氫鈉溶液的廣口瓶這樣的洗氣裝置,飽和碳酸氫鈉溶液能吸收氯化氫氣體,而不能吸收二氧化碳?xì)怏w,那么就能收集到較純凈得二氧化碳?xì)怏w,讓實(shí)驗(yàn)變得更加的完美。
又如,驗(yàn)證二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí),由于該反應(yīng)沒(méi)有現(xiàn)象,學(xué)生無(wú)法判斷該實(shí)驗(yàn)是否發(fā)生反應(yīng),學(xué)生會(huì)感到困惑。這時(shí),只要設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)就能讓學(xué)生解除困惑。證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)可以用一個(gè)塑料瓶收集二氧化碳?xì)怏w加入少量氫氧化鈉溶液,我們可以看到塑料瓶會(huì)變扁,同時(shí)再往瓶中加入稀鹽酸驗(yàn)證產(chǎn)物中有碳酸鈉生成。
參考文獻(xiàn):
朱紅,李樹(shù)友.初中化學(xué)疑難實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新[J].化學(xué)教育,2013(05).
(作者單位 江蘇省海門(mén)市東灶港初級(jí)中學(xué))
編輯 王團(tuán)蘭