張斌峰
創(chuàng)新實驗課題選自一些實驗的教材和化學知識,選自實驗習題、化學試題中。教師要根據教學內容和不同學生的學習情況,編制不同的創(chuàng)新實驗課題。
1.如高二化學教材中“白色氫氧化亞鐵制取”課題的創(chuàng)新設計。因教材中的這一實驗存在“生成的白色氫氧化亞鐵極易氧化,轉化為灰綠色最終為紅褐色”的缺陷。學生不易觀察到白色氫氧化亞鐵沉淀的生成。教師可借之引導學生,從以下幾方面思考和探索:①怎樣制取不含正三價鐵離子的亞鐵鹽溶液?②怎樣消除蒸餾水中的氧氣的影響?③怎樣排除反應過程中反應物或生成物跟空氣接觸的機會?
2.學生根據實驗要求,擬出實驗條件,設計實驗裝置,操作步驟等方案。教師再根據這些方案進行選擇和歸納,找出可行的、有價值的實驗方案,讓學生探索。
方案之一:①制取濃度較大的氯化亞鐵溶液。在錐形瓶中加入適量的1mol/L的稀鹽酸,加入過量鐵粉,用小火持續(xù)加熱半小時。把制出的氯化亞鐵溶液趁熱過濾。為防止氯化亞鐵氧化,在濾液中加入小鐵釘,用塞子塞緊瓶口。
②鐵離子的檢驗。取少量已制得的氯化亞鐵溶液加入一只小試管中,用膠頭滴管向小試管滴入KSCN溶液,檢驗是否含有鐵離子。如有,則在所制的氯化亞鐵溶液中再加入過量的鐵粉,除去鐵離子后,再過濾。
③配制氫氧化鈉溶液。在另一只長試管中,加入15~20ml蒸餾水,加熱煮沸2~3分鐘,除去溶解的氧氣。待該試管稍冷后,迅速加入氫氧化鈉,用塞子塞上備用。
④氫氧化亞鐵的制取。把經檢驗無正三價鐵離子的氯化亞鐵溶液迅速倒入剛制得的氫氧化鈉溶液中,并盡快塞緊錐形瓶口。
方案之二:電解法制白色氫氧化亞鐵。正極Fe(除銹)、負極C(碳棒)。
①在100ml燒杯中加入快飽和的食鹽水25ml,加熱煮沸2~3分鐘,除去氧氣。
②待溶液稍冷卻后,慢慢滴入5ml左右的苯。
③按圖1裝好裝置,通入學生直流電。
圖1
方案之三:裝置圖2所示:
圖2
①配制氫氧化鈉溶液:在試管B中加入5ml氫氧化鈉溶液加熱煮沸2~3分鐘,除去氧氣。氫氧化鈉溶液稍冷卻后,慢慢滴入5ml左右的苯,塞上帶導氣管的塞子,按圖2裝好裝置(支撐架略畫)。
②制取較濃的氯化亞鐵溶液:在試管A中加入還原性鐵粉和稀鹽酸,按圖裝好,先打開止水夾C,用產生的氫氣排盡試管B中的空氣。
③氫氧化亞鐵的制取。檢驗D管口出來的H■純度合格后,關閉止水夾C,使A中的溶液經過導氣管壓入B中。
三個方案的現象是:都有白色氫氧化亞鐵沉淀生成,但方案二、三的白色氫沉淀保持較長的時間不變色。
學生自我評論:方案二(負極出現白色沉淀)實驗效果比前者好,用苯作保護層,采取電解法,本方案操作簡易,是一道習題改編的。說明學生沒有“白”做這道習題。方案三的實驗效果比方案一好。構思巧妙,設計嚴謹,運用了物理學科中的氣壓知識(B支管口向下加了一節(jié)橡皮管,保證氫氣始終不會泄漏)和氫氣的還原性作保護氣的知識,并用苯作保護層,雙重保護。思考容量比較大,具有較強的創(chuàng)新意識,能夠更好地培養(yǎng)學生的新思維,值得學習和借鑒?!胺桨敢弧弊匀槐粚W生放棄。
3.通過開發(fā)創(chuàng)新課題、引導學生實驗,提高學生思維能力,提高教學質量。其實在能力培養(yǎng)中都包含探研精神的提高,它們是相互聯系、密不可分的。教師要運用好開發(fā)創(chuàng)新實驗這根指揮棒,引導學生掌握更多知識,積累更精、更強的探研經驗。
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