淺談罐裝氧氣在初中化學教學中的運用

曾美雪

氧氣的性質(zhì)和用途是初中化學的重點內(nèi)容，由此涉及的相關(guān)知識點涵蓋了課本的每一個章節(jié)，如氧化反應(yīng)、燃燒的條件、金屬的銹蝕等等?？梢哉f學好氧氣的性質(zhì)對于學生形成相對完善的知識體系尤為重要。對于教師而言，如何依托氧氣性質(zhì)的相關(guān)實驗進行講解也是初中化學教學的核心內(nèi)容。

在傳統(tǒng)的實驗教學中，因為大部分中學實驗條件有限，并沒有專門配套氧氣高壓氣瓶，如何得到實驗用的氧氣就是一個問題，所以大部分教師都是把氧氣的制取和性質(zhì)兩個實驗合并在一起進行，先通過高錳酸鉀或雙氧水制取兩至三瓶氧氣，然后再進行氧氣的性質(zhì)實驗。在教學實踐中，發(fā)現(xiàn)這樣的操作存在如下的缺點：

（1）不符合學生認知的過程。

學生認知的存在著由簡而繁的過程，所以實驗教學中基本采用先性質(zhì)后制法的演示過程，因為性質(zhì)的演示相比于制法比較簡易。教材在內(nèi)容上的安排亦是如此，先學習物質(zhì)的性質(zhì)，在對該種物質(zhì)性質(zhì)有一定認識的基礎(chǔ)上，再學習其制法和用途。實踐證明這是符合認知過程的，可減少知識的梯度，從而降低學生認知上的困難。而廣大教師為得到演示所需的氧氣，上課的開始必須先制備三瓶氧氣，制備后再來演示其性質(zhì)實驗，等于將整個認知過程的前后顛倒，這必定會引起學生認識上的紊亂，加深學習上的難度。

（2）制備的效率不高，演示的效果不好，課堂秩序忙亂。

在傳統(tǒng)的先制備后演示的過程中，制備實驗所需要三瓶氧氣往往會占據(jù)一節(jié)課近一半的時間，接下來通過這三瓶氧氣演示和講解三個性質(zhì)實驗，分別是鐵絲、木炭和蠟燭在氧氣中燃燒。教學實踐過程中發(fā)現(xiàn)，在剩下的時間里分別演示和講解這三個實驗現(xiàn)象、化學方程式及注意事項，時間往往會非常倉促，甚至于無法完成。常常出現(xiàn)下一節(jié)課再來補上這一節(jié)課的內(nèi)容，此時學生又存在著對實驗內(nèi)容和現(xiàn)象的遺忘。整體來看，這種方式的教學，存在認識過程的前后不分，教學過程忙亂無序，演示和講解的效果并不是很好。

在教學實踐中，我發(fā)現(xiàn)運用在高原旅游中的便攜式罐裝氧氣恰好能很好地解決這個問題，它有如下的優(yōu)點。

（1）純度高，體積小，價格便宜。

罐裝氧氣是把純氧裝在一個大小如空氣清新劑的罐中，其中每一瓶壓縮了12L純度為99%的氧氣，這種純度甚至于比自己用藥品制備的氧氣純度還要高，能輕松使帶火星的木條復燃。以250ml的大集氣瓶為例，一瓶罐裝氧氣能裝滿近50瓶集氣瓶。一瓶20塊錢的氧氣足夠一位老師使用幾年，卻能夠大大減少一位老師在實驗準備，實驗操作上付出的精力。

（2）演示方便，操作簡易，效率更高。

通過直接使用罐裝氧氣，可減少制備收集氧氣所占用的時間，在一節(jié)課中教師可以專心講解氧氣的性質(zhì)，分析實驗的注意點，課堂自然精簡而高效。此外，只要按下開關(guān)就能輕易獲取氧氣，相對于高壓鋼瓶，它可以直接帶進課堂中，安全高效，不用擔心高壓鋼瓶不易攜帶及在安全上的顧慮。在傳統(tǒng)的教學中由于時間關(guān)系僅能獲得三四瓶氧氣，如果實驗上失誤，基本上不可能重新再做一次實驗，而使用罐裝氧氣，氧氣的獲得變得簡易，即使實驗中失敗也能重新操作一遍。

在使用罐裝氧氣進行教學的過程積累了幾個案例，與大家一起分享。

（1）演示氧氣的物理性質(zhì)。

氧氣有兩個比較重要的物理性質(zhì)：比空氣略重和不易溶于水。

實驗一 氧氣的溶解性

取一針筒吸取一半的水，然后將針筒與罐裝氧氣的軟管相連，壓入另一半針筒的氧氣，用橡皮帽封閉針筒，這時可請學生用力壓針筒活塞。無法把氧氣壓入水中，形象證明了氧氣較不易溶解在水中。罐裝氧氣可輕易把氣體壓入針筒而傳統(tǒng)制法無法做到。

實驗二 氧氣密度比空氣略大

取250ml的集氣瓶，將氧氣軟管伸入集氣瓶底部，使用向上排空氣法收集氧氣，可打開開關(guān)2-3秒讓集氣瓶底部裝入氧氣，此時用帶火星木條伸入底部，木條復燃。證明集氣瓶底部有氧氣，重復這個過程，分別在1/2、3/4和集滿時，伸入帶火星的木條，木條復燃。氧氣是無色透明，無法用肉眼直接觀察，但是通過這種方法，卻可以讓學生形象地觀察到氧氣裝滿集氣瓶的整個過程。如此不僅學習到氧氣比空氣略重的性質(zhì)，也為后面學習氧氣的向上排空氣法收集做了認識上的鋪墊。

（2）可增加實驗的內(nèi)容，加深學生的理解。

傳統(tǒng)氧氣的性質(zhì)實驗有三個：鐵絲、木碳和蠟燭在氧氣中燃燒，通過這三個實驗得出氧氣化學性質(zhì)較活潑。在使用罐裝氧氣后，課堂變得高效了，有比較充足的時間，可適當增加一些實驗，這樣既可提高學生學習的興趣又能加深學生對知識的理解。

可增加一些日常生活中常見的物質(zhì)，比如洗碗用的不銹鋼球、電線里面的銅絲及電纜外面的塑料封皮，觀察這三樣在純氧中能否燃燒。這三樣物質(zhì)在學生印象中也是不會或者很難燃燒的，比如電纜的封皮在空氣是不能燃燒的。但在純氧中這三種物質(zhì)卻都能劇烈燃燒，由此得知氧氣是一種化學性質(zhì)比較活潑的氣體，并且證明可燃物的燃燒劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān)。

通過簡單地使用罐裝氧氣，可以對氧氣的性質(zhì)和用途這一節(jié)課做比較深入地改革，使之能更有序而生動地展開，而不是在倉促和忙亂中進行，在自己的教學實踐中取得了不錯的效果。

（作者單位：福建省晉江安海中學）