对初中化学几个演示实验的创新改进

对初中化学几个演示实验的创新改进对初中化学几个演示实验的创新改进 一 对浓硫酸稀释的错误操作实验的创新 稀释浓硫酸的实验非常重要 但同时 该实验又很危险 九年义务教育人 教版化学教材下册实验 10 5 浓硫酸稀释的错误操作 如下图 将分液漏 斗中的少量水缓慢滴入锥形瓶 观察现象 在教学过程中 实验用的浓硫酸量 太多 不但浪费药品和危险 而且如果掌握不好酸液四溅的现象不够明显 在此基础上 我将该实验进行了创新改进 并应用于教学中 以下是实验 改进的做法 1 实验仪器及试剂 广口瓶 三孔胶塞胶头滴管 两个 玻璃管 青霉素 小瓶 两个 浓硫酸 水 2 实验操作 广口瓶中的两个青霉素小瓶一个中盛有浓硫酸一个盛有水 胶塞上对应的 胶头滴管中一个吸有水 一个吸有浓硫酸 另一个孔安装一个玻璃导管 为了 防止浓硫酸溶于水放热后使瓶内气压过大使胶塞顶开 实验开始 向浓硫酸中滴加水 为了使现象明显 将水染成红色 可以看 到滴加的水浮在液面上沸腾 并且有液滴飞溅 并且可以听得像热油锅中滴水 的呲呲声 因为水沸腾 所以滴加水后 手松开胶头的同时 沸腾起来的水被 吸入了滴管中 瓶子的上部可以看到水蒸气冷凝后的液滴 也说明稀释浓硫酸 放出热量 红色的水变色说明浓硫酸的强氧化性和脱水性 这两个知识点到高 中可以学到 另一个小瓶是向水中滴加浓硫酸 可以看到浓硫酸由于密度大而 沉到瓶底 没有其他现象 两个对比实验 很明显的对比出稀释浓硫酸的正确 和错误方法 因为该实验属于微型实验 所以在实验时可以用实物投影放大 效果很明显 如果条件不允许也可以改为分组实验 可以让学生近距离看清水 沸腾和听到声音 3 装置改进的意义 改进后的实验优点改进后的实验与原实验相比 第一 仪器药品取材方便 实验装置简便 现象明显 第二 在教材原实验上增加了对比 更加直观 第三 节约药品 体现微型实验的优越性 第四 在密闭容器中反应 大大增强了实 验的安全性 即便是让学生操作也很安全 4 该装置的其他用途 1 该装置还可以用于改进探究分子的不断运动实验 人教版九年级化 学教材上册第 50 页活动与探究 用的是一只大烧杯罩住分别装有浓氨水和酚酞 试液的小烧杯 实验所需药品量较大 且浓氨水有挥发性和刺激性气味 实验 不是在密闭装置中进行 对环境有污染 使用该装置可以解决以上问题 首先 在玻璃管上绑上一个气球 保证了装置的密封性 在其中一支胶头滴管里吸取 浓氨水 另一支吸取酚酞溶液 实验时同时滴入 很短时间内可以看见酚酞溶 液逐渐变红 实验装置简单 易于操作 实验现象明显 节约药品 保护环境 2 除此之外该装置还可以探究二氧化碳和水的反应实验 中间玻璃管上 绑上气球 防止二氧化碳气体溢出瓶外 体现了环保的理念 一个小瓶中盛有 碳酸钙粉末或者碳酸钠粉末 上面对应的胶头滴管中吸有稀硫酸 不用稀盐酸 的原因 可以排除盐酸挥发出的氯化氢气体使石蕊变红的干扰 另外一个小瓶 中装有用紫色石蕊溶液泡制的干燥的小纸花 上面对应的胶头滴管中吸有水 实验开始 1 向碳酸钙粉末中滴加稀硫酸 有气泡产生 但是 看不到紫色小 花变红 说明 二氧化碳不能使紫色石蕊变红 2 另一个小瓶中 向小花上滴 加水 可以看到 滴水的地方 紫色石蕊变红了 证明石蕊变红是二氧化碳和 水共同作用的结果 3 然后将变红的小花取出 稍微在酒精灯上烘烤 小花由 红色变为紫色 证明了碳酸很不稳定 容易分解 4 再在小花上滴加稀醋酸 小花变红 由此对比实验 证明使石蕊变红的是酸 3 检验铵根离子 中间玻璃管上绑上气球 防止氨气溢出瓶外污染空 气 也减少了对实验者的危害 一个小瓶中盛有氯化铵粉末 上面对应的胶头 滴管中吸有氢氧化钠溶液 另一个小瓶中放有一张干燥的红色石蕊试纸 上面 的胶头滴管中盛有水 1 向氯化铵粉末中滴加氢氧化钠溶液 有气泡产生 但 是看不到石蕊试纸变蓝 2 向石蕊试纸上滴加水 看到试纸变蓝了 证明氨气 和水生成了氨水 氨水使试纸变蓝 4 验证氢氧化钠和二氧化碳的反应 中间玻璃管上绑上气球 防止二 氧化碳溢出 保护环境 其中一个小瓶中盛有碳酸钠粉末 上面的胶头滴管中 吸有稀盐酸 另一个小瓶中盛有氢氧化钠溶液 上面的胶头滴管中吸有稀盐酸 1 向碳酸钠粉末中滴加稀盐酸 看到有气泡产生 2 一段时间后 向另一小 瓶中的溶液中滴加盐酸 也有气泡产生 证明了氢氧化钠溶液已经与二氧化碳 反应生成了碳酸钠 3 氢氧化钠溶液上面的滴管中也可以换成氢氧化钙溶液或 者氯化钙溶液 可以看到有白色沉淀生成 证明了氢氧化钠溶液中生成了碳酸 钠溶液 5 验证质量守恒定律 中间玻璃管上绑上气球 保证该装置的严密性 用一个小瓶和胶头滴管即可 小瓶中盛有碳酸钠粉末 上面的胶头滴管中吸有 稀盐酸 称量整个装置的质量 滴加稀盐酸 可以看到有气泡产生 同时气球 鼓起 再次称量装置的质量 质量不变 验证了质量守恒定律 然后将气球拿 开 将二氧化碳放出装置后 再次称量 质量变小 同样可以证明了质量守恒 定律 溶解时的吸热和防热现象改进与创新溶解时的吸热和防热现象改进与创新 一 改进原因 人教版初中化学新课标教材学生活动与探究实验 见下册 P30 要求取三只烧杯 各注人 IOO ml 水后 用温度计测量水的温度 并记录 然后将两药匙 NaCI NH4NO3 NaOH 分别加入上述三只烧杯中 搅拌至固体完全溶解 再用温度计测量 水的温度 并记录 由于学生在操作中易将温度计当做玻璃棒使用 因此易损坏温度 计 同时实验现象不醒目 二 改进装置 如图 1 三 实验操作 1 改 进 将烧杯改为具支锥形瓶 并装有插人小试管的单孔橡皮塞 在支管口 接上 U 型玻璃管 实验前小试管中注人 1 4 的水 U 型玻璃管中注入红色水 共三套 然后分别往小试管中加人两药匙 NaCl NH4NO3 NaOH 根据有色液柱的升降变化情况 判断物质溶解时发生吸热现象还是放热现象 2 创 新 以此为基础 笔者组织学生在课外时间进行新的实验操作设计 并进 行有关知识的拓展学习辅导 与学生共同设计了 酸 碱 盐 知识中两个有关放热 现象的实验操作 图 2 四 改进后优点 1 改进后的实验 令学生耳目一新 实验同时引进了物理学中有关大气压强的知 识 培养学生跨学科学习的能力 有效地激发了学生的学习兴趣 2 对 课 堂上学有余力的学生 我在第二课堂进行了创新能力的培养 他们虽 然没有学习浓硫酸 生石灰溶于水放热等知识 但是通过本实验都对未知领域的知识 产生了好奇感 激发了他们的科学探究精神 酸雨危害的模拟实验改进酸雨危害的模拟实验改进 一 改进原因 人教版初中化学新课标教材学生活动与探究实验 见上册 P140 要求教师事先将 S02收集在集气瓶中 让学生在实验室自己动手向充满 S02的集气瓶中加人少量水 而 在实际操作中 学生不小心就会使 S02 逸出 污染空气 同时 学生在向充满 S02 的 集气瓶中加人少量水时 水的用量也不易控制 使酸雨的浓度较稀 从而难以观察到 植物叶子 金属锌 大理石被腐蚀的现象 二 实验原理 S O2 SO2 SO2 H2O H2SO3 Fe H2SO3 FeSO3 H2 Zn H2SO3 ZnSO3 H2 H2SO3 CaCO3 CaCO3 CO2 H2O 三 改进装置 如图 3 四 实验操作 取 5 条长约 15cm 的细铁丝 下端拧在一起 插在一个装有锌粒的大理石花盆上 上端分别系上植物的叶子 放在装有少量水的水槽中 并用玻璃钟罩罩住 在燃烧匙 内盛过量的硫磺 与装有莲蓬喷头的玻璃管一同固定在双孔塞上 实验时 将装有过 量硫磺的燃烧匙在酒精灯上点燃后 立即插人钟罩内 同时塞紧橡皮塞 等燃烧停止 后 打开水龙头让自来水从莲蓬喷头喷洒在植物叶子 金属铁和锌 大理石上 可以 看到植物叶子腐烂 变色 金属溶解并有气泡 建筑物大理石表面溶解 有气泡 五 改进后的优点 1 改进后的实验可有效地防止 SO2对教室空气的污染 减少对师生健康的危害 2 该实验是根据化学原理设计成趣味性实验 能使学生兴趣盎然 耳目一新 在 轻松有趣的学习氛围中接受新知识 3 学生通过对该实验的探究 能联想到生活中酸雨对房屋的表面 铝合金门框 树叶的危害现象 关于实验室制取关于实验室制取 COCO2 2药品选择的探究药品选择的探究 一 改进原因 人教版初中化学新课标教材活动与探究实验 见上册 P110 对实验室里制取 CO2气 体的发生装置 收集装置进行了探究 但对为什么要选择石灰石 或大理石 和稀盐酸 反应来制取 CO2气体的理由没有讲清楚 使学生很难从众多的能产生 CO2气体的反应中 记住实验室制取 CO2的药品 现对该实验进行改进 二 改进装置 如图 4 三 实验操作 1 对药品选择的探究 请列举 4 个你所知道的能生成二氧化碳的反应 用化学方程 式表示 并讨论这些反应能否用于实验室制取二氧化碳 并说明理由 见表 2 教师演示实验 在 a b c d 广口瓶中 事先相应放人少量碳酸钙粉末 大理石 大理石 碳酸钠粉末 在胶塞上插人分液漏斗和带胶管的导管 在 a b 的分液漏斗中 加入稀盐酸 在 c d 的分液漏斗中加入稀硫酸 并在导管口系上气球 实验时 打开 分液漏斗旋扭 让酸液浸没固体 观察气球的变化 从而知道选择大理石和稀盐酸作 为制取二氧化碳的理由 四 改进后的优点 对实验室里为什么要选择石灰石 或大理石 和稀盐酸反应来制取 C02 气体理由进 行探究 注意从学生的已有经验出发 并用计算机模拟复杂的化学实验 来帮助学生 理解知识 在教学设计中创设生动活泼的学习情景 改变了传统教学中的 讲 记 背 练 的学习方式 使学生理解了科学的本质 从而掌握了化学反应的原理 对九年级化学实验的一些改进 湖北省襄樊市南漳县高级中学 宋 丽 化学是一门以实验为基础的学科 化学实验是中学化学教学的一个重要组成部分 它对 于化学现象 化学概念的理解起着重要的作用 并且实验教学可以激发学生学习的兴趣 帮 助学生形成概念 获得知识和技能 培养观察能力和实验能力 还有助于培养学生实事求 是 严肃认真的科学态度和科学的学习方法 因此 我们不仅仅要做实验 更应改进实验 教学 探索实验方法 完善实验理论 下面是本人在初中化学实验中常常采用的一些实验 策略和对在化学实验教学中的几个因为缺少药品或仪器的实验进行了改进 一 化繁为简一 化繁为简 化学实验在保证实验效果的前提下 一定要直观 显明 省时 准确 安全 例如 在探究二氧化碳的性质实验时四个实验可以用一个装置完成 方法是 取一个三通管 在它的上部和下部各放一张湿润的蓝色石蕊试纸 然后 将它与二 氧化碳的发生装置连接 不一会 可观察到下部的试纸变红 而上部的试纸不变色 证明了二氧化碳密度比空气大 二氧化碳能与水反应生成碳酸 再将一燃着的木条 放在三通管的上方 观察到火焰无变化 再把燃着的木条放在下口处 观察到木条 立即熄灭 由此证明了二氧化碳的密度比空气大 同时还证明二氧化碳既不燃烧也 不支持燃烧的性质 最后将三通管取下来 把试纸变红的那端放在酒精灯火焰上加 热 很快看到试纸由红色重新变成蓝色 说明碳酸不稳定 此实验的优点是 操作 方便 快而明显 证明性质更多 更能引起学生的兴趣 特别是学生分组实验 更加实用 二 多步组合二 多步组合 根据化学实验应现象明显 易于比较和力求省时的要求 我们可以把多步实验合在一 起同时进行 在探究温度 浓度 催化剂对化学反应速率的影响的实验时 采用了如右图 所示意的装置 步骤为 1 用胶头滴管吸取 20 H2O2 加入具支试管中 塞上橡皮塞 观察常温反应情况 2 取下橡皮塞 迅速加入少量 MnO2粉末 迅速塞紧塞子 可观察到大量气泡迅速逸出 右端的量气装置两玻璃管中液面迅速升降 3 待上述反应停止后 取下橡皮塞 用胶头滴管吸取 10 H2O2 塞好塞子 将 H2O2迅 速挤入具支试管中 可观察到气体逸出速度明显变慢 右端的量气装置两玻璃管中液面升 降变缓 4 加热具支试管 可观察到气体逸出的速度加快 右端的量气装置两玻璃管中液面升降 变快 本实验所用的药品种类和用量都较少 操作简便 实验现象明显 用同一个实验装置 演示说明了浓度 温度 催化剂对化学反应速率的影响等多个实验问题 选用了玻璃管中 装有红色液注的量气装置来定量地说明浓度 催化剂 温度对化学反应速率的影响 使实 验现象更直观 更具有说服力 酸溶液使石蕊和酚酞的变色与碱溶液使石蕊和酚酞的变色同时做 对比实验更易使学 生记住这些颜色的变化 多种金属和酸的反应可一次完成 以比较其反应的快慢 NaOH 和 FeCl3 NaOH 和 CuSO4的实验同时演示 四种不同的颜色变化更能引起学生强烈的兴 趣和注意 悬浊液 乳浊液和溶液的实验同时进行 更易比较它们的区别 较高温度下的 NaCl 饱和溶液和 KNO3饱和溶液同时降温 学生看清了的 KNO3大量析出而 NaCl 则几乎 没有 理解了结晶的两种不同方法 三 改进创新三 改进创新 达尔文说 任何改进 都是进步 同样对实验的任何改进往往具有积极的意义 甚至起 到意想不到的效果 1 改进装置 对实验器具选择及使用进行改进 使得实验操作更方便 方法更简单 效果更明显 说服力更强 又如 在探究酸碱度对人的头发的影响的实验时 步骤中有用手拉断头发 感受拉断 的难易程度的操作 凭手的感觉很不容易感受力的大小 在这里我改用弹簧秤去拉 做法 是把头发的一端打一个节挂在弹簧秤上 另一端绕在手上 观察拉断时所用力的大小 这 样不仅易于操作 而且能数字准确记录力的大小 便于比较 结果更有说服力 2 改进原料 对实验所用药品及用量进行改进 使得实验效果更明显 实验的安全性更好 实验可 视性更明晰 另外 对于有些实验的材料 由于受条件或季节的影响 无法得到合适的原 料 从而影响实验的继续进行 例如 在自制酸碱指示剂的探究实验时 由于课程在二三 月份时学习 正值冬季 没有什么鲜花可以做实验材料 我改用了一些干花瓣做原料 用 酒精浸泡后 获得了同样的结果 受此启示 学生中有的将干紫草用酒精浸渍 紫草原液 遇酸变红 遇碱变蓝 有的用杨梅汁 遇酸显红 遇碱显蓝 有的采来菜园的篱笆上干菜 花 如丝瓜花浸泡汁 在酸性溶液中显红色 在碱性溶液中显黄色 进一步的探究 怎样 长时间的保存和使用这些试剂呢 经过讨论 探索 终于得出了较好的办法 将有关汁液 用滤纸浸渍 凉干制得试纸 使自制酸碱指示剂的应用的以延伸 3 改进过程 有的化学实验过程中 因为操作步骤的不严密 可能导致产生错误的理解 对实验的 操作程序及步骤进行改进 使实验过程更加简捷 实验步骤更加合理 就需要根据具体情 况适当改进一下实验过程 例如 CO2与 Ca OH 2反应有沉淀生成 而与 NaOH 反应无现象 那么 CO2与 NaOH 是不是确实发生了反应 对于这种无现象的反应能不能设计出一些实验 使反应产生一些 现象 从而直观地证明两者发生了反应 在此探究活动中 学生设计的众多方案中有这样 一例 由于 CO2与 NaOH 反应生成 Na2CO3 将 CO2与 NaOH 反应 在反应后的溶液里滴加 HCl 如果有气泡产 生 证明 CO2与 NaOH 发生了反应 但是对这样的设计方 案过程中是否严密的问题 也有人提出了疑问 因为 CO2也能与 H2O 反应生成 H2CO3 同样含有 CO32 怎么知道是 Na2CO3中的 CO32 与酸反应放出的 CO2 还是 H2CO3中的 CO32 与酸反应放出的 CO2 怎么 消除 H2CO3的影响 所以将实验过程做了一点改进 先将反应后的溶液加热 使 H2CO3分解 再滴加 HCl 经过改进 这个实验方案变得完整 实验证明 加热后 再滴加 HCl 有气泡产生 证明 CO2与 NaOH 确实发生了反应 使实验解除了疑问 排除了干扰 获得了准确的结论 4 改进方法 有的实验实验按照课本上的操作方法 现象不很明显 观察不到 对知识的理解印象 不深 就要对原有的方法进行改进 例如 固体氢氧化钠溶于水放热实验 用手触摸试管外壁时 现象不很明显 于是做 了如下改进 将试管注入少量水 加热至沸腾 移开火焰 水停止沸腾 加入氢氧化钠固 体少量 发现溶液又重新沸腾 说明氢氧化钠溶于水放热 使水又沸腾了 四 补充强化四 补充强化 对一些实验可以在原实验的基础上补充 以增强学生对这方面知识的理解和深化 例如 在做金属氧化物与酸反应的实验时 书上只让学生探究了氧化铁与稀盐酸的反 应 为了更进一步探究这一性质的普篇性 增设探究了氧化铜与稀硫酸反应的实验 并对 传统的这一实验做了一点改进 将一根铜丝擦光亮后 一端绕成螺旋状放在酒精灯火焰上 灼烧 使这段变黑 然后趁热放进稀硫酸中 一会儿就可以看到螺旋上的黑色消失铜丝又 变得光亮了 溶液也由无色变成蓝色 这一实验具有节约 省时 形成对比的特点 既加 深了学生对金属氧化物与酸反应的性质的理解 实验现象的记忆 又巩固了铜的化学性质 增强了实验效果 又如 在讲授灭火的方法时 学生对隔绝空气可以灭火很容易理解 但对将温度降低 至可燃物着火点以下同样可以灭火 总是持怀疑态度 为了使学生真正理解灭火原理 我 们增加了一个降低温度灭火的实验 实验过程是这样的 向一个 250 m 的烧杯中加入 150 左右的水 然后在水中加入适量的 NH4NO3 并不断搅拌 使水的温度急骤降低 接 着将少量豆油倒入一个小铁盒中 并点燃 用坩埚钳把小铁盒放在烧杯冰冷的水面上 学 生这时可以看到由于温度的降低而使火焰一下熄灭 为了使观察到的现象更全面 把小铁 盒拿出来 重新点燃 残留在铁盒中的豆油在空气中则再次燃烧起来 至此学生对降低温 度可以灭火深信不疑 同时也加深了对灭火原理的理解 五 增设必需的实验五 增设必需的实验 对于重要的知识 虽然教材未安排实验 但增加是必要的 初中化学实验的趣味性还 不够 大量的实验需要改进 以增强化学实验的趣味性 加深对知识的理解 例如 用石灰石和浓硫酸反应来制取 CO2是不可行的 如何让学生信服和领会 可增做石灰石和硫酸反应的实验 学生会看到只有刚开始冒出一点点气泡反应便停止 了 对此结果学生会产生疑问 教师再引导学生分析 就很容易弄明白了 再如 NaOH 和 CO2能否反应 教材是直接给出的 这难以使学生信服 因此 很有必要增设 我采用的是 喷泉实验 如右图 操作如下 在 250 ml 圆底烧瓶中 先加入约 5 gNa2CO3粉末 然后再加入 5 ml 浓盐酸 使其充分反应生成 CO2 然后倒 入 5 10 ml 浓 NaOH 溶液 迅即塞好带有导管的橡皮塞 晃动烧瓶 使其充分反应 将它倒置在铁圈上 打开导管上的止水夹 可观察到水迅速地进入烧瓶且变为红色 形成美丽的喷泉 学生会立即得出这是 CO2反应完的缘故 这时再分析 CO2和 NaOH 的反应及方程式的书写便是水到渠成了 学生也更感兴趣了 六 微型节约六 微型节约 为了开设学生实验 学校每个学期都要购买大量的实验仪器和药品 花费一笔不小的 实验经费 实验老师在学生实验前还需要花费大量的时间去准备实验 不仅浪费人力物力 学生的实验效果也不明显 微型实验的试剂用量比常规实验节省得多 且许多实验还可以 采用代用品作实验 在仪器上花费也很少 故微型实验大大节省了实验经费 微型仪器来 源广泛 可以做到人手一套 可使绝大多数学生都有动手做实验的机会 改变过去那种 一人做 大家看 的局面 使学生由过去被动 等待 和 接受式 的学习方式 变为 主动 和 探索式 的学习方式 使多年来提倡的 启发式 学生为主体 教师为主 导 的教学方法得以实验 教学中 教师只要积极引导 学生通过自制仪器和动手做实验 既训练了动手能力 培养了创新思维 同时较强的参与意识及微型实验内在的魅力 又大 大地激发了学生进行化学实验的兴趣 例如 用滤纸片作为载体可以完成许多的化学实验 在滤纸片上完成化学实验相对于 在试管 烧杯中完成化学实验既节约药品 又方便操作 1 酸 碱 盐的导电性实验 以氯化钠溶液为例 实验过程 将电流计 电池串联在一起 然后在电流计和电池的另一端分别联一 表笔 把滤纸放置在表面皿上 然后在滤纸片的中央滴上 滴氯化钠溶液 将联接 好电路的两个表笔分别同时接触在滤纸片中间的湿润部位 注意 两表笔不能接触 可以 观察到电流计指针偏转 液体与液体的反应实验 以碱与指示剂的反应为例 实验过程 取两块滤纸片 将其分别放置在表面皿的不同位置上 然后在其中间 部位分别滴上一滴氢氧化钠溶液 再在两滤纸片上有氢氧化钠溶液的部位分别滴上一滴 石蕊试剂和酚酞试剂 即可观察到滤纸片上的颜色变化 又如作炭还原氧化铜的实验 耗时长 现象不明显 将此实验作以下改进 将直径约 4mm 玻璃管截取两根长为 10cm 其中一根用酒精喷灯将一端封口 制成 微型试管 另一根弯成近 90 作为导管 取 0 1gCuO 粉末和 0 01g 碳粉 在白纸上轻轻混匀后 把药品小心送入自制微型试 管底部 将管口稍稍向下倾斜固定于微型操作台上 小心敲动试管 使药品平铺在试管底壁上 用胶管将微型试管和导管连接 并通 入盛有 2ml 饱和石灰水的小试管中 如图所示 用酒精灯加热微型试管 加热约 1min 后 微型试管出现水珠 这是药品中含有少 量水分 加热至 10