中學(xué)化學(xué)實驗生活化改進探索

趙喜歡++++符美強++++吳振生++++周娟

摘 要： 從近幾年的新課程改革看，化學(xué)實驗一直朝著三個方向發(fā)展，即微型化、生活化和綠色化，而且把化學(xué)教育融入生活一直是教育工作者努力的方向，開發(fā)和設(shè)計生活化學(xué)實驗顯得尤為重要。根據(jù)化學(xué)實驗的科學(xué)性、創(chuàng)新性和安全性等原則，本文對兩個中學(xué)化學(xué)實驗進行生活化改進，其實驗用品、裝置簡單、操作安全、實驗效果較顯著，較充分地體現(xiàn)了實驗器材和實驗內(nèi)容的生活化。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)實驗 生活化 改進策略

引言

中學(xué)化學(xué)實驗的發(fā)展趨勢主要有以下三個方面：（1）微型化：指的是試劑微量化和裝置微型化。（2）生活化：鼓勵學(xué)生自主設(shè)計解釋生活現(xiàn)象的實驗或者是利用生活材料對課本中的實驗進行改進，體現(xiàn)“化學(xué)來源于生活，回歸于生活”的理念；化學(xué)實驗的生活化主要包括實驗內(nèi)容的生活化和實驗器材的生活化。（3）綠色化：它要求設(shè)計實驗時考慮環(huán)境因素，把實驗全過程對環(huán)境的破壞程度降到最低，并且要求能夠產(chǎn)生在技術(shù)和經(jīng)濟上都可行的化學(xué)品[1]。

生活化學(xué)實驗?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生動手操作的欲望，設(shè)計生活化學(xué)實驗，既能夠幫助他們了解化學(xué)實驗的全過程，又能夠克服他們對于化學(xué)藥品的恐懼心理，增強學(xué)好化學(xué)的信心[2]。因此，在設(shè)計生活化學(xué)實驗時，必須尋找能夠激發(fā)學(xué)生興趣，啟發(fā)他們思維的實驗。一旦這些實驗內(nèi)容是學(xué)生急于了解的、新穎生動的、生活中可見可觸可思可做的，甚至是奇妙無比的，那么化學(xué)的奧妙和神秘便能真正地走入學(xué)生的內(nèi)心，激發(fā)其創(chuàng)造欲望，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。以下兩則實驗的設(shè)計在遵循化學(xué)實驗科學(xué)性、簡約性、安全性等原則下，實驗內(nèi)容與實驗器材都體現(xiàn)了生活化，且操作簡單、實驗效果較顯著，能較好地激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實驗的濃厚興趣。

一、多變的花朵——認識生活中常見物質(zhì)的酸堿性

1.實驗原理

紫色石蕊試液遇酸顯紅色，遇堿顯藍色。

2.實驗器材

白紙；三只廢棄的牙刷（牙刷的顏色分別是紅色、藍色和綠色）；

紫色石蕊試液；透明皂水溶液；白醋。

3.實驗步驟

（1）用紅色牙刷蘸取紫色石蕊試液在白紙上刷出一朵花和花朵的枝葉，之后放到通風(fēng)處晾干。觀察所畫圖畫的顏色。

（2）白紙晾干后用藍色牙刷蘸取白醋把花朵部分浸透，用綠色牙刷蘸取透明皂水溶液把枝葉浸透，之后放到通風(fēng)處晾干。觀察所畫花朵和枝葉的顏色變化。

4.實驗現(xiàn)象

第一步操作完成后，圖畫全部顯紫色。第二步操作完成后，花朵顯示紅色，枝葉顯示藍色。

5.實驗結(jié)論

生活中，白醋顯酸性，透明皂的水溶液顯堿性。

二、二氧化錳催化分解過氧化氫實驗的改進

對過氧化氫分解制取氧氣的實驗改進頗多，主要針對實驗過程中不能即時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止（只有所加入的H■O■完全分解后反應(yīng)才能停止）；還有研究針對反應(yīng)結(jié)束后，作為催化劑的MnO■不便于即時回收再利用，對固體和液體藥品浪費嚴重的問題進行改進，將MnO■與水泥按一定比例制成固體顆粒，還采用飲料瓶等生活化的簡易器材[3]，但是此改進對于濃度較大的雙氧水制取氧氣較適用，若雙氧水濃度為5%左右時，則效果并不理想，由于反應(yīng)過程中過氧化氫溶液的濃度越來越小，致使無法收集滿一瓶氧氣用于其性質(zhì)驗證，以下改進可彌補以上不足。

1.實驗器材和試劑

器材：球形漏斗、去底飲料瓶、鐵架臺（帶鐵夾）、帶導(dǎo)管的橡皮塞（雙孔）、鑷子、集氣瓶、水槽、酒精燈、火柴。

試劑：5%的過氧化氫溶液、混有MnO■的小水泥塊（長方體）。

2.實驗裝置及其組裝說明

實驗裝置如附圖所示：

3.實驗步驟

（1）儀器組裝，檢查裝置氣密性。

在去底飲料瓶中加適量水，球形漏斗應(yīng)高于飲料瓶，并將連接球形漏斗上部的導(dǎo)管一端伸入盛水的水槽中，慢慢提升飲料瓶高度，導(dǎo)管口若產(chǎn)生氣泡，則裝置不漏氣[3]。

（2）裝入藥品。

先在球形漏斗中放入幾塊晾干的小長方體塊（MnO■與水泥質(zhì)量比為1∶1），再向去底飲料瓶中加入5%過氧化氫水溶液適量，固定儀器（球形漏斗高于飲料瓶高度）。

（3）開始反應(yīng)，收集氧氣。

集氣瓶中裝滿水倒扣在水槽中。提升飲料瓶的高度，使過氧化氫溶液與小長方體塊接觸，反應(yīng)發(fā)生，當(dāng)導(dǎo)管口出現(xiàn)連續(xù)、均勻氣泡時開始收集；若氣泡減少，打開球形漏斗下端的止水夾將廢液放到燒杯中，再迅速提升飲料瓶的高度，使過氧化氫水溶液再次與小長方體塊接觸，這樣反復(fù)便能很快收集滿一瓶氧氣，收集滿氣體后，使固液分離，停止反應(yīng)。

（4）用帶火星的木條驗證收集的氣體是氧氣，并可用于氧氣的其他性質(zhì)驗證。

4.改進后的優(yōu)點

（1）實驗中可隨時打開長頸漏斗下端的止水夾將廢液放掉，保證過氧化氫的濃度不會太稀，為較快制取一瓶氧氣節(jié)省時間。

（2）實驗中運用廢舊的飲料瓶作為實驗器材，體現(xiàn)了實驗的生活化。

（3）與飲料瓶相連接的伸入長頸漏斗中的導(dǎo)管伸出液面一小段，防止打開止水夾放廢液時一部分廢液流入連接飲料瓶的導(dǎo)管中。

（4）運用較小濃度的過氧化氫溶液也能較快制取氧氣，節(jié)約藥品。

結(jié)語

生活化學(xué)實驗，能夠激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情，體驗科學(xué)探究的樂趣，培養(yǎng)實踐能力、合作精神和環(huán)保意識，還教育學(xué)生珍惜資源、愛護環(huán)境，借此增強其社會責(zé)任感。但是，在開發(fā)和設(shè)計生活化學(xué)實驗的過程中仍存在很多困難。因此，在中學(xué)教學(xué)中提倡推廣生活化學(xué)實驗，但要和常規(guī)實驗相互結(jié)合，取長補短，逐步探索貫徹全新教學(xué)理念的結(jié)合點，使得實驗?zāi)軌蚋玫胤?wù)于化學(xué)教學(xué)。在社會生活中，化學(xué)變化無處不在，把化學(xué)教育借助生活化學(xué)實驗這個載體，讓學(xué)生在生活學(xué)習(xí)中感悟化學(xué)的魅力，逐步嘗試用化學(xué)知識解決一些身邊的實際問題，進而提高化學(xué)素養(yǎng)[4]。

參考文獻：

[1]王瑛.高中化學(xué)新課程化學(xué)實驗設(shè)計研究[D].浙江：浙江師范大學(xué)，2008：5-7.

[2]李旻，閻蒙鋼.利用家庭實驗角提高農(nóng)村初中學(xué)生化學(xué)實驗?zāi)芰Φ奶剿鱗J].化學(xué)教學(xué)，2006，5（4）：4-6.

[3]http：//blog.163.com/zhenzhong_810125/blog/static/12370039620117393356307/

[4]靳建華，夏志清，劉玉榮.讓化學(xué)教學(xué)走向生活化的實踐與思考[J].內(nèi)江科技，2007，9（6）：127-129.

基金項目：周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院2015年度大學(xué)生科技創(chuàng)新基金項目（HYDC201501）資助，周口師范學(xué)院2015年度大學(xué)生科研創(chuàng)新基金項目（zknuD15014）資助。河南省科技廳項目（132102210193）資助，河南省教育廳項目（12A150029）資助。