王清葉
家庭小實驗是利用生活中常見、易得的物品作為實驗材料,以某個方面化學知識、原理為實驗內(nèi)容,與課堂教學結(jié)合緊密、實驗操作簡便安全的一種微型探究活動:即是指在家庭里利用身邊材料可以進行的化學小實驗。
家庭小實驗的有效實施,有利于培養(yǎng)學習者的動手能力、設計能力、分析問題和解決
問題的能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識,讓學生近距離貼近生活實際和社會實踐,能極大的激發(fā)學習化學的濃厚興趣。
現(xiàn)將人教版義務教育教科書中,有關家庭小實驗的分布概括如下:
除此之外,按照家庭小實驗的實施原則還可增加更多的實驗內(nèi)容,如軟水和硬水的鑒別,蠟燭燃燒產(chǎn)物的檢驗,用白醋巧除水垢,鉛筆芯粉末做潤滑劑維修舊鎖,制作蛋殼浮雕,燒不壞的手帕,神秘來信等。
可將家庭小實驗具體分為以下幾類:
(1)制作類:自制酸堿指示劑,自制葉脈書簽,自制凈水器等。
(2)檢驗類:蛋殼成分的檢驗,生活中常見溶液的酸堿性檢驗。
(3)應用類:用白醋巧除水垢,鉛筆芯粉末做潤滑劑維修舊鎖等。
(4)趣味類:雞蛋跳舞,燒不壞的手帕,神秘來信等。
(5)探究類:探究鐵生銹的條件,探究燃燒的條件等。
附設計案例兩則:
案例1:《測試紫甘藍的汁液是否可以作酸堿指示劑》。
【實驗儀器和用品】紫甘藍、家用飲用水、肥皂水、純堿溶液、白醋、食鹽溶液、玻璃杯4個、筷子1支、紗布、小刀一把、蒜臼一個等。
【實驗步驟】
①將剁碎后的紫甘藍放入蒜臼中搗爛,加入酒精(乙醇與水體積比1:1)浸泡。
②一段時間后,用紗布過濾,得到指示劑。
③將汁液分別滴入白醋、食鹽溶液、肥皂水、純堿溶液中,觀察并記錄現(xiàn)象
【實驗現(xiàn)象】
【實驗結(jié)論1】紫甘藍的汁液遇到酸堿性溶液顯示不同的顏色,因此可以用作指示劑。
【教師提問】為了保證實驗的科學性,紫甘藍應使用蒸餾水浸泡,請說明原因。
【反思與評價】為什么同是堿性的肥皂水和純堿溶液,紫甘藍溶液卻顯示不同的顏色?
進一步深入探究,用pH試紙測得肥皂水和純堿溶液的pH分別為9和11,則肥皂水的堿性比純堿溶液堿性弱。
通過查閱資料發(fā)現(xiàn)紫甘藍汁液在不同pH范圍內(nèi)顯示的顏色如下:
【實驗結(jié)論2】紫甘藍的汁液還可以區(qū)分液體的堿性強弱。
案例2:巧除水垢。
【實驗儀器和用品】水壺,食醋,煤爐,自來水
【實驗步驟】
①將適量的食醋加入水壺中,均勻振蕩。
②把水壺放在爐子上,開火,給水壺中的食醋加熱,五分鐘后,從爐子上取下水壺,用力振蕩水壺,倒出水壺中的食醋。
③反復上述操作幾次后,水壺中的水垢基本被除盡了,用自來水反復將水壺沖洗干凈,水壺就可以使用了。
【實驗現(xiàn)象】加入食醋后,水垢表面有氣泡產(chǎn)生,加熱之后反應變得劇烈,產(chǎn)生大量氣泡,水垢逐漸減少直至消失。
【實驗結(jié)論】酸與碳酸鹽反應生成二氧化碳,水垢的主要成分碳酸鈣被食酸中的主要成分醋酸轉(zhuǎn)化成較易溶于水的醋酸鈣,實驗中的加熱操作不但加快了反應速率,而且增加了新生成醋酸鈣在水中的溶解度。實驗中除去水垢的化學反應方程式:
CaCO3 + 2CH3COOH = Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2↑
俗話說,法無定法。家庭小實驗的設計要根據(jù)不同的類型,還要考慮到學生知識儲備的不同、年齡的差異,教師教學的需要不同,對小實驗的要求也各不相同,教師可根據(jù)實際情況和自身的優(yōu)勢設計實驗,以求達到最佳效果。