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      初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)“過(guò)氧化氫制取氧氣”教學(xué)創(chuàng)新策略探究

      2018-12-29 09:20:26許瑤云
      新課程·中學(xué) 2018年7期
      關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新策略

      許瑤云

      摘 要:在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)普遍存在的問(wèn)題,即在初中化學(xué)課程中關(guān)于“過(guò)氧化氫制取氧氣”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)存在著一定的問(wèn)題,主要表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)所用的玻璃儀器容易破碎,連接裝置耗費(fèi)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)的裝置不能夠保證其氣密性,化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象難以控制和把握,在氧氣的制取過(guò)程中不能做到隨時(shí)發(fā)生和隨時(shí)停止。藥品的數(shù)量上難以掌握會(huì)出現(xiàn)使用浪費(fèi)的現(xiàn)象,這些都不利于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),給學(xué)生實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了很大的難度。針對(duì)“過(guò)氧化氫制取氧氣”在教學(xué)方面的措施進(jìn)行探索和分析,希望對(duì)大家有所啟示。

      關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn);過(guò)氧化氫制取氧氣;創(chuàng)新策略

      在化學(xué)學(xué)科中,實(shí)驗(yàn)占據(jù)著非常重要的地位,實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新對(duì)于整個(gè)化學(xué)教學(xué)的提高起著不可替代的作用。同時(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)還能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。關(guān)于氧氣制法是初中化學(xué)中最基本的一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過(guò)對(duì)這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的操作能夠基本掌握氣體的制取過(guò)程。那么為了順應(yīng)新課標(biāo)的要求,我們?nèi)绾螌?duì)初中化學(xué)中“過(guò)氧化氫制取氧氣”這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更好的革新呢?下文將進(jìn)行具體的闡釋。

      一、初中化學(xué)教材中關(guān)于“過(guò)氧化氫制取氧氣”的缺陷

      (一)玻璃容器容易破碎,在連接裝置時(shí)耗費(fèi)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

      (二)實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的裝置的氣密性過(guò)差,對(duì)于氧氣的收集產(chǎn)生不利因素。

      (三)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的反應(yīng)沒(méi)辦法很好地控制,不能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)發(fā)生和隨時(shí)停止。

      (四)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)關(guān)于藥品的用量沒(méi)有辦法很好地進(jìn)行控制,所以容易導(dǎo)致藥品的浪費(fèi)。

      二、實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化

      (一)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)

      用20毫升的注射器把過(guò)氧化氫溶液注入250毫升的輸液瓶中,把二氧化錳配置成懸濁液,用20毫升的注射器注入到輸液袋中,將輸液瓶和輸液袋通過(guò)輸液管進(jìn)行連接。

      (二)反應(yīng)過(guò)程的改進(jìn)

      1.實(shí)驗(yàn)原理

      過(guò)氧化氫在二氧化錳作為催化劑的條件下分解生成了氧氣和水。

      2.實(shí)驗(yàn)藥品改進(jìn)

      首先是過(guò)氧化氫,我們采用的是利用20毫升的注射器把過(guò)氧化氫溶液融入250毫升的輸液瓶中。過(guò)氧化氫此時(shí)的濃度最好在15%左右。然后進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到關(guān)于過(guò)氧化氫的濃度對(duì)分解率的影響。我們將四支試管加入了各0.5克的二氧化錳,然后分別和5%、10%、15%以及20%的過(guò)氧化氫溶液融合,當(dāng)收集到50毫升的氧氣時(shí),對(duì)所用的時(shí)間進(jìn)行記錄。結(jié)果得出了下表的數(shù)據(jù):

      通過(guò)上表我們看出過(guò)氧化氫的溶度在比15%低時(shí),反應(yīng)相對(duì)較慢,而高于15%則反應(yīng)趨于穩(wěn)定,因此考慮到對(duì)反應(yīng)速度的控制這一點(diǎn)時(shí),我們?cè)谶x用過(guò)氧化氫時(shí),最好選擇的過(guò)氧化氫濃度為15%。然后我們同時(shí)加入15%的過(guò)氧化氫,又進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)。我們?cè)?支不同容量但是濃度相同的過(guò)氧化氫中,當(dāng)氧氣收集達(dá)到50毫升時(shí),得出了下列數(shù)據(jù):

      通過(guò)這個(gè)表我們得出結(jié)論在容量為15毫升溶度為15%的過(guò)氧化氫溶液中能夠正好收集到50毫升的氧氣。第三個(gè)我們要從二氧化錳進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。二氧化錳的用量保持在0.4到0.5克之間。在五支試管中分別加入不同量的二氧化錳,然后再加入容量為15毫升溶度為15%的過(guò)氧化氫溶液,能夠正好收集到50毫升的氧氣時(shí)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄。

      通過(guò)上表得出當(dāng)二氧化錳的用量在0.4克以上時(shí),分解率呈現(xiàn)持平的狀態(tài)。

      3.反應(yīng)場(chǎng)所的改進(jìn)

      將輸液瓶的下方開(kāi)關(guān)打開(kāi),然后將過(guò)氧化氫引入輸液袋中,與二氧化錳發(fā)生反應(yīng),讓化學(xué)反應(yīng)在輸液袋中完成。

      4.實(shí)驗(yàn)步驟的改進(jìn)

      首先要檢查裝置的氣密性是否完好,其次將過(guò)氧化氫放置于輸液瓶中,將二氧化錳放置到輸液袋中,將輸液瓶的下方開(kāi)關(guān)和輸液袋中的上方開(kāi)關(guān)打開(kāi)。

      三、改進(jìn)后裝置的優(yōu)點(diǎn)

      (一)實(shí)驗(yàn)的安全性提高

      在本實(shí)驗(yàn)中,用到的醫(yī)用輸液瓶、輸液袋還有輸液管都是一些塑料質(zhì)地的,不容易發(fā)生破碎,因此也不必?fù)?dān)心液體會(huì)飛濺出來(lái),通過(guò)器具的改進(jìn)提高了實(shí)驗(yàn)的安全性。

      (二)節(jié)省藥品

      在本次實(shí)驗(yàn)中,二氧化錳是可以多次使用的,損失的可能

      性極小。

      (三)密封性相對(duì)較好

      像輸液袋、輸液管和輸液瓶它們的密封性比較好,不會(huì)產(chǎn)生漏氣的現(xiàn)象。

      (四)化學(xué)反應(yīng)更容易控制

      因?yàn)閮蓚€(gè)裝置藥品的裝置都具有獨(dú)立的開(kāi)關(guān),隨時(shí)可以調(diào)整,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)隨時(shí)開(kāi)始、隨時(shí)結(jié)束的可能性。

      (五)操作相對(duì)簡(jiǎn)單

      該裝置在連接方面非常簡(jiǎn)單,易于操作,氣密性強(qiáng)。

      (六)降低了實(shí)驗(yàn)的成本

      本次實(shí)驗(yàn)中使用的輸液袋、輸液瓶和輸液管都是便宜的,并且能夠反復(fù)使用,這樣一來(lái)大大降低了實(shí)驗(yàn)的成本。

      (七)該實(shí)驗(yàn)更適合學(xué)生操作

      該實(shí)驗(yàn)因?yàn)楹?jiǎn)潔并且便于操作,因此能夠讓學(xué)生單獨(dú)完成。

      在以往的“過(guò)氧化氫制取氧氣”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,存在著一些很不利的因素,使得該實(shí)驗(yàn)的效果沒(méi)有完全發(fā)揮出來(lái),通過(guò)上述關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新探究,改變了以往該實(shí)驗(yàn)的弊端,希望對(duì)大家有所幫助。

      參考文獻(xiàn):

      [1]嚴(yán)西平,陳學(xué)東,錢(qián)蕙.二氧化錳的用量對(duì)雙氧水分解反應(yīng)的影響初探[J].化學(xué)教學(xué),2015(1):60-62.

      [2]張春艷.過(guò)氧化氫分解生物催化劑的比較探究[J].化學(xué)教學(xué),2006(12):7-9.

      [3]孫丹兒,殷莉莉.過(guò)氧化氫制氧氣實(shí)驗(yàn)不同催化劑的探究[J].化學(xué)教學(xué),2005(11):5-6.

      編輯 郭小琴

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