“蒸餾”實(shí)驗(yàn)走進(jìn)“教室”

李強(qiáng)

（河南大學(xué)附屬中學(xué)　河南開封　475001）

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“蒸餾”實(shí)驗(yàn)走進(jìn)“教室”

李強(qiáng)

（河南大學(xué)附屬中學(xué)河南開封475001）

摘要：化學(xué)的魅力，在于一個(gè)個(gè)鮮活的實(shí)驗(yàn)中那奇妙變化和斑斕現(xiàn)象，易令人展開無限的遐想，促使實(shí)驗(yàn)者去探究其中的奧秘；要想使我們的化學(xué)再次成為同學(xué)們喜愛的學(xué)科，就必須利用好我們的最大的優(yōu)勢(shì)----化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)

個(gè)生動(dòng)形象的化學(xué)實(shí)驗(yàn)重新燃起學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教室；蒸餾

化學(xué)的魅力，原本在于一個(gè)個(gè)鮮活的實(shí)驗(yàn)中那奇妙變化和斑斕現(xiàn)象，易令人展開無限的遐想，促使實(shí)驗(yàn)者去探究其中的奧秘，如此，吸引著一批批的優(yōu)秀學(xué)子不斷遨游在化學(xué)的海洋里，繼而突破了一個(gè)個(gè)未知領(lǐng)域，從而創(chuàng)造出一個(gè)個(gè)造福于人類的奇跡。

可是在現(xiàn)如今的絕大多數(shù)化學(xué)課堂上，為了所謂的“高效”、難得的“高分”，一個(gè)個(gè)生動(dòng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)幾乎都變成了老師的口述實(shí)驗(yàn)、描述實(shí)驗(yàn)、比劃實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)錄像，甚至變成了電腦模擬實(shí)驗(yàn)；這些做法無疑都是違背了自然科學(xué)的初衷，即以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來探究其中蘊(yùn)含的原理，然后在不斷探索中不斷發(fā)現(xiàn)新問題，解決新問題。

長此以往，就怨不得學(xué)生們漸漸失去了對(duì)化學(xué)的興趣。因?yàn)橐雽W(xué)好化學(xué)這門學(xué)科，不僅要具有一定的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，還要具有一定的物理邏輯思維能力，更要具有像學(xué)文科那樣死記硬背的記憶力（這些本可通過大量“直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”便可輕松記憶的）。這無形的“三座大山”使得“化學(xué)”變?yōu)槟壳案咧袑W(xué)生認(rèn)為是最難學(xué)、最難提分、最枯燥無味的學(xué)科了。

所以要想使我們的化學(xué)再次成為同學(xué)們喜愛的學(xué)科，就必須利用好我們的最大的優(yōu)勢(shì)----化學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)個(gè)生動(dòng)形象的化學(xué)實(shí)驗(yàn)重新燃起學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣?？墒抢蠋焸儠?huì)說，小型實(shí)驗(yàn)可以拿到課堂，可組裝麻煩的大型實(shí)驗(yàn)如何辦?下面我就以“讓‘蒸餾’實(shí)驗(yàn)走進(jìn)‘教室’”為例，來闡述一個(gè)道理：只要我們開動(dòng)腦子，方法總比困難多！

一、選擇此實(shí)驗(yàn)為例的原因

1.此實(shí)驗(yàn)是人教版《高中化學(xué)·必修1》第一章第一節(jié)（同時(shí)也是整個(gè)高中化學(xué)）的“最大型”實(shí)驗(yàn)，也是部分環(huán)節(jié)最難理解、最難想象的實(shí)驗(yàn)。將該實(shí)驗(yàn)做好，將會(huì)給剛上高中的學(xué)生以極大的吸引力和震撼力，為學(xué)好高中化學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.根據(jù)以往畢業(yè)班復(fù)習(xí)時(shí)候的教訓(xùn)，即有些化學(xué)程度“較好”的學(xué)生對(duì)檢驗(yàn)裝置氣密性的最后一個(gè)環(huán)節(jié)即“在導(dǎo)氣管內(nèi)產(chǎn)生一段水柱”總是想不明白其原因（此點(diǎn)由我們年級(jí)集體備課時(shí)，剛分來的化學(xué)“研究生”老師也求教老教師其中的道理為證），通過現(xiàn)場(chǎng)清晰的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再加上及時(shí)的討論分析，此問題就會(huì)迎刃而解。

3.關(guān)于冷凝管的工作原理，如若不讓學(xué)生們親眼目睹其冷卻過程，就是老師描述的再形象、再生動(dòng)，大部分學(xué)生也弄不明白為什么冷卻水不與待冷卻氣體“直接”接觸（畢竟這種儀器在日常生活中很難找到與其相似的器具），就會(huì)帶著三年的疑問去解答有關(guān)蒸餾或分餾的實(shí)驗(yàn)題。

二、困擾此實(shí)驗(yàn)走進(jìn)教室的瓶頸

絕大多數(shù)老師之所以不在教室完成蒸餾實(shí)驗(yàn)的原因主要是“冷卻水”的來源。過去有些老師把蒸餾裝置在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室組裝好，讓學(xué)生從教室到實(shí)驗(yàn)室來看此演示實(shí)驗(yàn)，過去這種做法還可以行得通，校園小、班級(jí)少、班額小、從教室到實(shí)驗(yàn)室不需多長時(shí)間，幾個(gè)班的容易安排過來；可現(xiàn)如今的大校園、大班額，一個(gè)年級(jí)十幾個(gè)甚至幾十個(gè)班的規(guī)模，都是阻礙這種實(shí)驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)室完成的原因。

三、在“教室”完成“蒸餾”實(shí)驗(yàn)的藥品和儀器

1.藥品：

自來水，稀硝酸，硝酸銀溶液，碎瓷片。

2.儀器：

鐵架臺(tái)A（帶鐵圈和鐵夾），鐵架臺(tái)B（帶鐵夾），酒精燈，蒸餾燒瓶，橡膠塞（溫度計(jì)），直行冷凝管牛角管，錐形瓶帶玻璃管的橡膠管（兩段），純凈水桶（兩個(gè)），潔凈試管（兩只）。

四、“蒸餾”實(shí)驗(yàn)走進(jìn)“教室”的過程

1.取自來水少量于一支潔凈試管中，向其中先加入幾滴硝酸銀溶液，試管內(nèi)出現(xiàn)白色沉淀，然后再滴加少量稀硝酸，白色沉淀不溶解，證明自來水中有氯離子存在。

2.按照從左向右，由下至上原則組裝蒸餾裝置（圖1），然后檢查其氣密性。用酒精燈對(duì)“空”蒸餾燒瓶微熱，首先看到燒杯里的導(dǎo)氣管口有氣泡產(chǎn)生（圖2）；停止加熱，即刻在玻璃管內(nèi)出現(xiàn)一小段水柱；再過一段時(shí)間，水柱明顯上升（圖3），證明整個(gè)裝置氣密性良好。

然后組織學(xué)生討論冒泡的及產(chǎn)生水柱的原因。裝置內(nèi)的氣體受熱膨脹，從裝置中逸出到水中，便產(chǎn)生了氣泡；然后停止加熱后，裝置內(nèi)溫度降低，氣壓減小，則大氣壓就壓著燒杯中水進(jìn)入裝置中，抵消壓強(qiáng)差。（氣密性檢查的過程及原理迎刃而解）

圖1

圖2

圖3

3.采用正確的方式向蒸餾燒瓶中放入碎瓷片，以防液體暴沸；然后將自來水注入蒸餾燒瓶中；繼續(xù)完善蒸餾裝置的安裝。

4.讓學(xué)生用教室內(nèi)純凈水桶到洗手間接大半桶自來水，利用“勢(shì)能差”和“虹吸原理”解決冷卻水的問題（圖4）；然后用另一只空純凈水桶盛接流出管釋放的溫水（圖5）；將進(jìn)水管的橡膠管連在進(jìn)水口；一套完整的蒸餾裝置呈現(xiàn)在教室的講桌上、同學(xué)們的眼前（圖6）；蒸餾實(shí)驗(yàn)開始，流入空桶的水，有節(jié)奏地?fù)舸蛑暗?，好似?dòng)聽的音樂，環(huán)繞在整個(gè)教室。

圖4

圖5

圖6

5.引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察蒸餾燒瓶內(nèi)的變化。發(fā)現(xiàn)：加熱后不久，蒸餾燒瓶內(nèi)就出現(xiàn)了水蒸氣，但此時(shí)水并未沸騰；當(dāng)蒸餾燒瓶內(nèi)的水沸騰時(shí)，整個(gè)蒸餾燒瓶內(nèi)充滿了水蒸氣和附著在上部的液滴；很快在牛角管的出口處就出現(xiàn)了透明的液滴（圖7）。

圖7

圖8

圖9

6.將錐形瓶內(nèi)收集到的自制“蒸餾水”轉(zhuǎn)移到一潔凈的小試管中，向里面滴入少許硝酸酸化的硝酸銀溶液；同學(xué)們睜大了眼睛、屏住了呼吸等待結(jié)果；當(dāng)看到試管里仍然呈現(xiàn)出無色透明溶液時(shí)（圖8）；同學(xué)們激動(dòng)地鼓掌，興奮地喝彩（圖9）。

掌聲、笑臉、翹指，彰顯出“真實(shí)”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)魅力所在。

參考文獻(xiàn)

［1］宋心琦.高中化學(xué)必修1［M］.北京：人民教育出版社，2007

［2］王后雄.做一名優(yōu)秀化學(xué)教師的十大原則［M］.武漢：華中師范大學(xué)出版社，2005

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.030

文章編號(hào)：1008-0546（2016）02-0090-02

中圖分類號(hào)：G633.8

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