实验改进提高初中化学教材实验的教学效果

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 实验改进提高初中化学教材实验的 教学效果 摘要：为提升实验的教学功能， 通过对人教版初中化学教材中“二氧化 碳熄灭蜡烛火焰” 、 “氢气与氧气混合引 起爆炸”、 “铁丝在氧气中燃烧 ”三个实验 的探究和改进，提高了实验的成功率和 教学效果，且能节约药品，增强了实验 的趣味性、简易性和探究性，激发了学 生的学习兴趣。 中国论文网 /9/view-12940208.htm 关键词：蜡烛燃烧；氢氧爆鸣； 铁丝燃烧；趣味实验；实验改进 文章编号：1005 C6629（2016）12C0056C03 中图 分类号：G633.8 文献标识码：B -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 化学是一门以实验为基础的学科， 初中化学又是学生学习化学的启蒙阶段， 要让学生对化学学习产生兴趣并喜欢学 习，实验教学是开展化学课程教学的重 要手段。教师若能结合具体的教学内容， 对部分实验进行探究和改进，不仅可以 提高实验教学效果，还可以培养学生的 探究精神和创新素养。 1 二氧化碳熄灭蜡烛火焰实验的 改进 1.1 改进背景 人教版九年级化学上册教材第六 单元课题 3“二氧化碳和一氧化碳” 中二 氧化碳使蜡烛火焰熄灭的实验（见图 1） ， 操作时因为受到气流或倾倒不当等因素 的影响，燃着的蜡烛往往没有从下往上 依次熄灭，有时可能出现两支燃着的蜡 烛都不熄灭、上面燃着的蜡烛先熄灭、 两支燃着的蜡烛几乎同时熄灭等三种异 常情况。 1.2 改进思路 许多同仁通过对倾倒二氧化碳熄 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 灭蜡烛火焰实验的改进1来提高该实验 的成功率。这些实验改进主要是在烧杯 中添加硬纸板作为挡板或在烧杯中添加 漏斗（见图 2） ，改进的实验虽然克服了 原教材实验中出现的一些问题，但依然 存在部分缺陷，不能完全令人信服。笔 者改进的实验装置，做到了直观性更强， 实验更简单，操作者向装置中倾倒二氧 化碳就像倒水一样，不会直接倒在高的 蜡烛火焰上，并且保证二氧化碳能从底 部涨上来，使燃着的蜡烛从下往上依次 熄灭。 1.3 实验装置 装置为一个长 9cm，宽 5cm，高 7cm，底为 9cm5cm 的玻璃盒，在盒中 固定一片长 7cm，宽 5cm 的玻璃片，玻 璃片上部超出玻璃盒高 1cm，离底部 1cm，离左边 7cm，右边 2cm，将玻璃 盒分成两部分，空间大的部分放蜡烛， 空间小的部分用于倾倒二氧化碳，因为 玻璃片比玻璃盒高 1cm，可防止二氧化 碳直接倾倒在高的蜡烛上，造成高的蜡 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 烛先熄灭的现象，同时二氧化碳从玻璃 片下的空隙中流入，更能证明二氧化碳 的密度比空气大，使燃着蜡烛从下往上 依次熄灭（见图 3） 。 1.4 实验步骤及现象 用集气瓶收集好一瓶二氧化碳气 体。在玻璃盒的一边放两支高低不同的 蜡烛，点燃玻璃盒内的蜡烛。 把二氧化碳气体从中间玻璃片的 一侧缓缓倒入。燃着蜡烛的火焰由下而 上依次熄灭。 笔者用该装置多次重复以上实验， 调换高低蜡烛的顺序，随着二氧化碳气 的倒入，燃着蜡烛的火焰都能由下而上 依次熄灭，且实验现象明显，实验成功 率高。 1.5 改进后优点 该装置用玻璃片隔开，能有效地 防止二氧化碳气体倒在高的蜡烛火焰上， 使高的蜡烛火焰先熄灭；玻璃片下留有 空隙，使二氧化碳像水一样从玻璃片下 的空隙中流入，能直观地证明二氧化碳 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 的密度比空气大；该装置需要的二氧化 碳气体的量比教材中的实验更少，且操 作更简单，实验成功率更高。 需要说明的是，如要用大烧杯做 该实验，可剪一张大小合适的硬板纸替 代玻璃片，能大大提高实验成功率。 2 氢气和氧气混合爆炸实验的改 进 2.1 改进背景 人教版九年级化学教材上册第四 单元课题 3“水的组成 ”中讲到：混有一 定量的空气或氧气的氢气遇明火会发生 爆炸，由于学生缺少感性认识而对此理 解不深。笔者查阅了相关文献，有关氢 气与氧气（或空气）混合引起爆炸实验 已有不少同仁进行改进，如氢气爆炸实 验的改进2（见图 4） 、氢气与空气混 合气爆炸实验的改进3（见图 5） ，这 些改进的实验装置具有可操作性、直观 性强等优点，都能使学生感受到氢气不 纯遇明火会引起爆炸，但趣味性相对较 弱。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 2.2 改进思路 通过实验改进，设计一个方便、 安全、有趣味性且实验成功率高的实验， 用该实验装置既能证明混有一定量的空 气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，又 能提高实验成功率，节约药品。 2.3 实验装置 锥形瓶（250mL） 、分液漏斗、 双孔塞、Y 形管、导气管，装有肥皂水 的水槽（见图 6） 。 2.4 实验步骤与现象 检查装置气密性，加固体药品， 连接实验装置，脊芡 胱坝蟹试硭 的水槽中。 在分液漏斗中加入 15%的过氧 化氢溶液，在分液漏斗中加入 10%的 稀盐酸溶液，分别打开两分液漏斗，将 生成的气体混合后通入肥皂水中，控制 两液体滴入速度，使两边产生气体的速 度大致相等。 当水槽中产生的泡沫达到一定量 后，先取少量泡沫进行检验，控制好量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 后用左手掌舀起适量的泡沫，手移离水 槽一段距离，右手点燃小木条，将小木 条靠近左手上的泡沫，混合气即被点燃， 瞬间听到尖锐的爆鸣声，同时产生一团 明亮的火焰，而手却毫发无损。 2.5 改进后优点 该实验最大的优点是虽在手上点 燃、引爆混合气，但有惊无险，趣味性 强，可带给学生视觉等感官的冲击，引 发学生的好奇心和兴奋感，让学生在快 乐中学习，使学生记忆深刻；且该实验 操作简单，实验现象明显；通过观察泡 沫产生的量，用分液漏斗控制产生气体 的速度，只需要少量的泡沫就能听到大 的响声，节约了药品；该实验可连续产 生爆鸣气，只要有泡沫就可以反复操作， 且实验安全、成功率高。 3 铁丝在氧气中燃烧的改进 3.1 改进背景 人教版九年级化学教材上册第二 单元课题 2“氧气 ”实验 2-4 铁丝在氧气 中燃烧的操作如是描述：取一根铁丝， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 在下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴 快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中， 观察现象。按照教材中的方法进行实验， 火柴的长短和插入集气瓶的时机是实验 成功的关键因素：火柴太长、插入太早， 会消耗掉部分氧气，火柴太短、插入太 迟，温度还没有达到F 丝的着火点， 铁丝往往不能剧烈燃烧（难见到火星四 射） ，常是火柴亮一下，铁丝却没动静； 或者铁丝虽然已被引燃，但反应不剧烈， 燃烧一下又熄灭等等。不少教师反映用 此方法在课堂上演示的失败率不低。 3.2 改进思路 铁丝在氧气中燃烧实验也有不少 好的改进方案，如增加铁的比表面积法 4和燃纸检验法5 等，通过对这些改 进实验的探究，笔者设计了一个操作简 单、有趣味性、有探究性（可引导学生 开展探究活动） 、且成功率高的实验， 该改进实验可以作为教材外实验的补充， 以提高学生学习的兴趣和效果。 3.3 实验装置 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 取一个塑料小药瓶，在瓶盖上用 缝衣针钻几个小孔，在药瓶内装 1g 左 右的铁粉，再拧紧瓶盖。 3.4 实验步骤与现象 点燃酒精灯。将装有铁粉的小瓶 子倒拿，并轻轻地振摇，将铁粉像撒胡 椒粉那样均匀地撒在酒精灯火焰上。 当铁粉和酒精灯火焰一接触，铁 粉就在空气中剧烈燃烧，火星四射，实 验现象非常明显（见图 7） 。做该实验时， 最好能戴上防护镜。 3.5 改进后优点 该改进实验在空气中就可以完成， 操作简单，实验现象明显，尤其是火星 四射现象非常明显，可反复实验，趣味 性强，还容易引导学生由实验现象开展 相关讨论。而教材中的实验如铁丝插入 时机把握不好，铁丝就不燃烧，且集气 瓶中的氧气只能使用一次，若要重做实 验，还得重新制取、收集氧气，浪费时 间。 4 小结 -