薛晶
摘要:化學(xué)實(shí)驗(yàn)對剛接觸化學(xué)學(xué)科的同學(xué)們來說是既神秘又神奇的,他們的心中充滿了對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的渴望。在整個初中化學(xué)的教學(xué)中,我們需要用一個個生動的化學(xué)實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,讓孩子們愛上化學(xué)。
關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn);自制貯氣瓶;一氧化碳
文章編號:1008-0546(2017)03-0090-02 中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.032
在即將學(xué)習(xí)化學(xué)的初三學(xué)生眼里,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是既神秘又神奇的,他們的心中充滿了對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的渴望。在筆者歷屆教學(xué)的過程中,常常會遇到剛開始上化學(xué)課就來問“什么時(shí)候去化學(xué)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)”的學(xué)生,可見化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生的吸引力之大。因此我們要用化學(xué)實(shí)驗(yàn)這樣一個激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的最有效手段,來激勵學(xué)生積極探究化學(xué)變化的奧秘,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和學(xué)好化學(xué)的信心,同時(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是我們引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式。
由于受到片面追求升學(xué)率的影響,在我國一些學(xué)校的化學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)了用“紙筆實(shí)驗(yàn)”“黑板實(shí)驗(yàn)”代替“真實(shí)實(shí)驗(yàn)”,用“做實(shí)驗(yàn)題”“講實(shí)驗(yàn)題”代替“做實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象[1]。這種做法表面上可以在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生獲得考卷上的“高分”,但是卻違背了自然科學(xué)的初衷,違背了化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出的“在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動”“在實(shí)踐中不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識”的要求。
久而久之,學(xué)生們漸漸失去了對化學(xué)學(xué)習(xí)的好奇心和積極性,學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣也一落千丈,化學(xué)學(xué)科在他們眼里漸漸變得枯燥無味。所以,要想從根本上激發(fā)并延續(xù)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,還是離不開一個個生動形象的化學(xué)實(shí)驗(yàn),我們要用化學(xué)實(shí)驗(yàn)去引領(lǐng)每個學(xué)生以愉快的心情去學(xué)習(xí)生動有趣的化學(xué)。但在實(shí)際的教學(xué)過程中,老師們可能會因?yàn)楦鞣N原因而覺得在課堂完成實(shí)驗(yàn)太麻煩。下面我就以CO的相關(guān)實(shí)驗(yàn)為例,一起來討論如何讓更多有趣、有吸引力的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)入課堂。
一、 選擇該實(shí)驗(yàn)的原因
1. 該實(shí)驗(yàn)是人教版九年級化學(xué)上冊第六單元課題3的一個實(shí)驗(yàn),雖然課本中并沒有將這個實(shí)驗(yàn)作為重點(diǎn)列出,但是在考試和平時(shí)的練習(xí)中這個實(shí)驗(yàn)的知識點(diǎn)出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題、推斷題和計(jì)算題等各類題型中的頻率還是非常之高。
2. 這個實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和操作注意點(diǎn)較多,把這個實(shí)驗(yàn)做好,可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力,對剛接觸化學(xué)的初三學(xué)生,培養(yǎng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法非常重要。
3. 學(xué)生對于裝置氣密性檢驗(yàn)中,導(dǎo)管出現(xiàn)水柱的現(xiàn)象總是不能透徹地理解,讓學(xué)生在課堂上親眼目睹氣密性檢查中的倒吸現(xiàn)象比任何精彩的講述都來得更直觀深刻。
二、 困擾該實(shí)驗(yàn)走進(jìn)課堂的瓶頸
現(xiàn)在大多教師不愿在教室演示一氧化碳的實(shí)驗(yàn)的原因主要是一氧化碳的制取來源和一氧化碳有毒。過去有些老師上一氧化碳性質(zhì)的課題時(shí),把相關(guān)藥品帶進(jìn)教室現(xiàn)場制備CO,但由于CO的生成不能及時(shí)停止,對教室內(nèi)的空氣污染大。另一方面,制備CO所需的藥品和儀器的攜帶量也讓教師感到很不方便。
三、 在教室完成一氧化碳實(shí)驗(yàn)的儀器和藥品
1. 藥品:
CO、氧化銅、石灰水、新鮮動物血液
2. 儀器:
自制CO貯氣瓶(圖1)、鐵架臺、玻璃管、洗氣瓶、試管、玻璃導(dǎo)管、橡膠導(dǎo)管、尖嘴導(dǎo)管、酒精燈、單孔橡膠塞
自制CO的貯氣瓶:一個250mL集氣瓶,雙孔橡膠塞、單孔橡膠塞和塑料瓶。先在集氣瓶中裝滿水,然后把短導(dǎo)管與CO的發(fā)生裝置相連,用排水集氣法將原本在集氣瓶里的水排到上方的礦泉水瓶中,關(guān)閉活塞。要使用CO氣體時(shí),只需緩慢打開活塞,上方塑料瓶中的水進(jìn)入集氣瓶,CO氣體緩緩排出。
在本節(jié)課中我們使用自制CO貯氣瓶,可以事先將CO氣體制備貯存在其中,上課備用,這樣既減少了對教室內(nèi)空氣的污染,又消除了學(xué)生對CO毒性的擔(dān)心。
四、“一氧化碳”實(shí)驗(yàn)走進(jìn)教室的過程
1. 將儀器按從左向右,由下到上的原則按圖2進(jìn)行連接,并檢查氣密性。用酒精燈對著空的玻璃管稍稍加熱,先看到石灰水的裝置和水槽中的尖嘴導(dǎo)管口有氣泡出現(xiàn);然后停止加熱,可以看到石灰水的裝置和水槽中的尖嘴導(dǎo)管口出現(xiàn)一小段水柱,停止加熱,水柱不消失,說明整個裝置氣密性良好。在實(shí)驗(yàn)的過程中,由學(xué)生討論并回答氣密性檢查的原理,加深對裝置氣密性檢查的原理的認(rèn)識。
2. 向玻璃管中加入黑色氧化銅粉末,再連接好裝置,把裝置最右邊的尖嘴導(dǎo)管放入加有新鮮動物血液的燒杯中,開始向裝置中緩緩?fù)ㄈ隒O氣體,可以看到原本鮮紅的動物血液顏色開始變暗。這樣先排出裝置中的空氣,接著CO氣體通入動物血液中,既完成了CO毒性的實(shí)驗(yàn),又防止在排出裝置中的空氣時(shí)CO污染環(huán)境。
3. 做完CO毒性的實(shí)驗(yàn),玻璃管中的空氣也排得差不多了,但是還會有些擔(dān)心,這時(shí)可以用排水集氣的方法收集一試管CO,在酒精燈上點(diǎn)燃,看到藍(lán)色的火焰。既可以完成CO的驗(yàn)純,又完成了CO可燃性的實(shí)驗(yàn)。點(diǎn)燃后,立即向試管中加入澄清石灰水,驗(yàn)證CO燃燒后的產(chǎn)物。
4. 做完前兩個實(shí)驗(yàn),已經(jīng)可以確定裝置中的CO已安全,可以開始做還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)了。CO的貯氣瓶活塞慢慢打開,上方塑料瓶中的水緩緩流下,CO漸漸通入裝置中,點(diǎn)燃玻璃管下方的酒精燈,CO開始還原CuO,黑色固體漸漸變紅,石灰水逐漸變渾濁。同時(shí),讓學(xué)生考慮尾氣的處理方法。最后,我們將未能被石灰水吸收的尾氣用一根較長的橡膠導(dǎo)管導(dǎo)出,再連上玻璃尖嘴導(dǎo)管,請一名同學(xué)來協(xié)助(學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣濃厚,積極舉手的人很多,課堂氣氛也達(dá)到高點(diǎn)),將尖嘴導(dǎo)管通到加熱CuO的酒精燈上(圖3),同時(shí)讓同學(xué)們討論這個設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。
4. 實(shí)驗(yàn)快結(jié)束時(shí),讓同學(xué)們討論先熄酒精燈還是先停通CO,然后動畫模擬錯誤操作的后果,再按正確的方法先停止加熱,再通一會CO后結(jié)束實(shí)驗(yàn),可以防倒吸。
整套實(shí)驗(yàn)裝置和操作的設(shè)計(jì),既避免了過多CO對空氣的污染,又提高了實(shí)驗(yàn)的安全可操作性,同時(shí)實(shí)驗(yàn)過程又能高效地引起同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣,大大提高學(xué)生對一氧化碳相關(guān)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)效率,淋漓盡致地對學(xué)生展示了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉知新. 化學(xué)教學(xué)論(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2009:165