李麗花
(江蘇省口岸中學(xué) 江蘇 泰州 225321)
粉筆是課堂上再普通不過的物品了,它除了可以在黑板上書寫,傳授給學(xué)生知識(shí)以外,對(duì)化學(xué)教師而言,在許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,還可以用作載體,代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),會(huì)取得很多意想不到的效果?,F(xiàn)就筆者在自身的課堂教學(xué)過程中的幾例應(yīng)用簡述如下,以其與各位同行共勉。
實(shí)驗(yàn)用品:粉筆,無水乙醇,酒精燈,鉀鹽,鈉鹽,鋇鹽、鍶鹽等的乙醇溶液或這些鹽的粉末。
實(shí)驗(yàn)過程:用一支完好的粉筆直接蘸取鉀鹽等的乙醇溶液,置于酒精燈火焰上灼燒,觀察火焰的顏色。
改進(jìn)優(yōu)點(diǎn):用粉筆代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鐵絲或鎳絲做載體做焰色反應(yīng),省去了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)需要洗滌載體的過程,且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,方便快捷,充分利用了課堂時(shí)間,提高了教學(xué)效率,且極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)習(xí)效率。
實(shí)驗(yàn)用品:粉筆,雙面膠,蒸餾水,酒精燈,鐵粉,大試管,單孔橡皮塞(帶導(dǎo)管),小試管。
實(shí)驗(yàn)過程:首先,用橡皮塞塞好大試管,將導(dǎo)管插入盛水的小試管中,用熱毛巾捂好大試管,檢查裝置的氣密性。然后,將兩、三支半截的粉筆用蒸餾水充分浸泡,達(dá)到飽和狀態(tài)(即每支粉筆不能再吸水的狀態(tài)),用雙面膠將這些粉筆粘在一起,將其置于大試管底部,再將適量鐵粉置于該大試管中部(與粉筆的距離不要太遠(yuǎn)),塞好橡皮塞,先用酒精燈預(yù)熱整個(gè)大試管,然后集中加熱鐵粉部位,用向下排空氣法收集生成的氫氣。
改進(jìn)優(yōu)點(diǎn):用粉筆代替課本中的棉花,就地取材,給學(xué)生耳目一新的感覺,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,提高了課堂教學(xué)的質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)用品:粉筆,無水乙醇,鋁粉,酒精燈,藥勺。
實(shí)驗(yàn)過程:取一支粉筆用無水乙醇充分浸泡,然后用藥勺取鋁粉,均勻?yàn)⒃诮萘艘掖嫉姆酃P上,最后,將粉筆置于酒精燈上灼燒,可觀察到鋁粉的劇烈燃燒,并且有白色物質(zhì)生成。
改進(jìn)優(yōu)點(diǎn):用鋁粉代替課本上的鋁片加熱,且用粉筆做載體,增大了鋁粉與空氣的接觸面積,可明顯觀察到鋁粉劇烈燃燒的現(xiàn)象;克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用鋁片加熱時(shí),由于表面氧化鋁的熔點(diǎn)很高,只看到鋁片熔融但不燃燒的缺點(diǎn),加深學(xué)生的記憶。
以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn),都巧妙地用到了粉筆,取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。當(dāng)然,粉筆在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用還遠(yuǎn)不止這些,只要我們每位化學(xué)教師做個(gè)有心人,善于發(fā)現(xiàn),善于思考,善于探索,我相信粉筆在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中還有更廣闊的應(yīng)用天地。
選取吸光度(A)為 0.5 和 0.7 為觀察點(diǎn),不同濃度下反應(yīng)時(shí)間如表3:
表3 不同濃度硫酸反應(yīng)達(dá)到相應(yīng)吸光度所需時(shí)間
同理,X0.5=1.30,X0.7=1.70,取均值 X=1.50。
1.升高溫度可以提高反應(yīng)速率。在本實(shí)驗(yàn)條件下,硫代硫酸鈉與硫酸的反應(yīng)每升高10K反應(yīng)速率提高1.28-1.86倍,且在溫度較低時(shí),升高溫度可以更顯著的提高反應(yīng)速率。
2.不同反應(yīng)物濃度變化對(duì)反應(yīng)速率的影響可能不同。根據(jù)速率影響因子大小,可以看出在相同條件下,硫代硫酸鈉的濃度對(duì)于反應(yīng)速率的影響比硫酸濃度影響要大得多(6.08>>1.50)。 對(duì)于該現(xiàn)象的初步解釋是硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)可能分為兩步進(jìn)行:
其中反應(yīng)①速率快,而②反應(yīng)速率較慢,為決速步,故總反應(yīng)速率受氫離子濃度影響不大。
3.本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于引入定量及半定量的方式研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。學(xué)生可以利用色度計(jì)獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出溫度升高確定數(shù)值時(shí)反應(yīng)速率增加的倍數(shù),并發(fā)現(xiàn)不同溫度區(qū)間內(nèi)溫度對(duì)速率的影響程度是不同的。這對(duì)有興趣的學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)范特霍夫規(guī)則甚至阿侖尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式具有很好的啟發(fā)性。
4.用定量及半定量的方式研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響可以深化學(xué)生的認(rèn)知,開發(fā)了課本上該實(shí)驗(yàn)的潛在教學(xué)價(jià)值。之前的學(xué)習(xí)中學(xué)生只知道反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度成正比這一模糊的概念,而本實(shí)驗(yàn)探究可以較好地引發(fā)認(rèn)知沖突,讓學(xué)生初步意識(shí)到不同反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響程度可能不同,從而激活學(xué)生的思維。
[1]北京師范大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室.無機(jī)化學(xué)(上冊(cè))(第四版)[M].北京:高等教育出版社:272-278
[2]北京師范大學(xué),華中師范學(xué)院,南京師范學(xué)院無機(jī)化學(xué)教研室.無機(jī)化學(xué)(上冊(cè))(第 1 版)[M].北京:人民教育出版社:135-137
[3]宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)4 (必修)[M].北京: 人民教育出版社,2007: 20