初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的探索

郭彤彤

河北省永清縣第四中學(xué)

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)教學(xué)當(dāng)然離不開(kāi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ腔瘜W(xué)教學(xué)的目的之一。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要目的，就是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證和探索物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律。因此，化學(xué)教學(xué)中一定要重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器和裝置，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。這樣，不但讓學(xué)生獲得知識(shí)，學(xué)到技能，而且重視讓學(xué)生受到科學(xué)方法、科學(xué)思維的訓(xùn)練，養(yǎng)成科學(xué)精神，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)保持持久的興趣。本文中，分別從提高實(shí)驗(yàn)的成功率、簡(jiǎn)化儀器步驟、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全操作、順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)等方面粗淺地闡述了如何改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

一、通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)的成功率

改進(jìn)某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，不僅可以大大提高實(shí)驗(yàn)的成功率，而且還能夠增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。例如對(duì)“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)做了改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)裝置：選用容積為50毫升的試管作反應(yīng)容器，選用50毫升的注射器（開(kāi)始時(shí)活塞處于20毫升刻度處）來(lái)測(cè)量磷燃燒時(shí)所消耗氧氣的體積，將試管橫放，內(nèi)裝有白磷，連接50毫升的注射器，試管和注射器分別用鐵架臺(tái)固定，點(diǎn)燃酒精燈給試管加熱，看到試管內(nèi)產(chǎn)生白煙，待白磷燃燒完畢后，溫度下降。觀察注射器的變化，活塞停留在10毫升處，證明白磷燃燒消耗了氧氣約占空氣體積的1/5。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置和操作都較原來(lái)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便，去掉了裝置連接而引起氣密性不好的影響因素，避免了實(shí)驗(yàn)中測(cè)定氧氣含量小于1/5或大于1/5的現(xiàn)象，提高了實(shí)驗(yàn)的成功率，增強(qiáng)了課堂演示實(shí)驗(yàn)效果，加深了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)印象，鞏固了所學(xué)知識(shí)，也教育了學(xué)生對(duì)待科學(xué)應(yīng)尊重客觀事實(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

二、通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)化儀器步驟

化學(xué)實(shí)驗(yàn)的步驟要簡(jiǎn)單,特別是有難度的實(shí)驗(yàn)一定要儀器少，實(shí)驗(yàn)步驟明了。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)的紫色石蕊試紙，然后，將它與二氧化碳的發(fā)生裝置連接。不一會(huì)兒，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紫色，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)，更加實(shí)用。

三、通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全操作

安全問(wèn)題是各行各業(yè)共同關(guān)注的問(wèn)題，沒(méi)有安全就沒(méi)有發(fā)展。實(shí)踐化學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)象是朝氣蓬勃的中學(xué)生，安全問(wèn)題顯得尤為重要。做細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，集氣瓶里預(yù)先裝少量的水，以免被熾熱的燃燒產(chǎn)物炸裂。然而實(shí)踐證明，這種保護(hù)措施有不足之處。水的量掌握不好，造成集氣瓶炸裂，若用燃燒匙輔助水的作用，就能克服上述問(wèn)題。具體的方法：將光亮的細(xì)鐵絲繞成螺旋狀。一段系在燃燒匙下部約3厘米的地方，與匙柄成“h”狀，另一端系上一根火柴，橫放燃燒匙，點(diǎn)燃火柴，待火柴臨近燒完時(shí)，豎直匙柄緩緩插入盛有氧氣的集氣瓶里（集氣瓶里存入少量的水），鐵絲劇烈燃燒，其燃燒產(chǎn)物將直接落入匙中，這樣避免了集氣瓶炸裂問(wèn)題的出現(xiàn)。消除了學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)中懼怕心理，使實(shí)驗(yàn)成功完成。

四、通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

對(duì)實(shí)驗(yàn)所用藥品的取材進(jìn)行改進(jìn)，使得不能做的實(shí)驗(yàn)或不易達(dá)到明顯效果實(shí)驗(yàn)，得以順利進(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，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，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)汁液用濾紙浸漬，晾干制得試紙，使自制酸堿指示劑的應(yīng)用得以延伸。受條件或季節(jié)的影響，無(wú)法得到合適的原料的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這些改進(jìn)，沒(méi)有影響實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行，并且實(shí)驗(yàn)效果明顯，學(xué)生興趣高昂。

五、通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)

在中學(xué)化學(xué)課本的演示實(shí)驗(yàn)中，有一些實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生污染物，對(duì)師生健康有害。例如一氧化碳、二氧化硫、五氧化二磷等，可在現(xiàn)有儀器的條件下對(duì)產(chǎn)生有害氣體和廢液的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，或采可用微型裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同樣可以達(dá)到減少、控制污染的目的，使實(shí)驗(yàn)更加安全，也有利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的教育。如在做一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)時(shí)，一氧化碳產(chǎn)生在具支試管中，甲酸的用量為小半滴管，濃硫酸為5毫升滴管，反應(yīng)后產(chǎn)生的尾氣用排水法收集在集氣瓶中，下課后用化學(xué)反應(yīng)的方法處理瓶中的一氧化碳、二氧化碳。這樣一方面縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，另一方面保護(hù)了環(huán)境。優(yōu)點(diǎn)是用小容積的容器，少劑量的試劑，簡(jiǎn)易的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果，又可以減少和控制有害物對(duì)環(huán)境的污染；改開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)裝置為封閉式實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，能使學(xué)生懂得化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的污染是可以消除的，也使學(xué)生受到了環(huán)境保護(hù)的教育，培養(yǎng)了學(xué)生環(huán)保的意識(shí)。

對(duì)某些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽的改進(jìn)和創(chuàng)新，有助于學(xué)生觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力和綜合分析能力的培養(yǎng)。化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)過(guò)程中所起的作用和地位是非常重要，因此，在以后的教學(xué)中，應(yīng)多留心，多思考，多積累，多總結(jié)，使實(shí)驗(yàn)更加豐富多彩，使化學(xué)課更加生動(dòng)有趣。