乡镇初中化学实验改进探索.doc

乡镇初中化学实验改进探索乡镇初中化学实验改进探索摘要：不少乡镇初级中学由于实验条件的限制，药品缺，而现行九年级化学某些实验出现了操作难，实验时间长，效果较差等现象。本人通过试验研究后，对部分实验提出一些改正方法与同行共商，旨在有利于增强教学效果和提高学生的创新能力。关键词：实验 装置条件改进 化学是一门以实验为基础的自然科学。化学实验形象、直观、有趣，有利于激发学生的学习兴趣。所以，化学实验在化学教学中有着很重要的地位。然而，不少乡镇中学由于受到实验设备差，药品缺等诸多因素的限制，加上现行的九年级化学课本中的部分实验，由于实验装置不合理、操作较困难等原因而导致实验现象不明显或成功率不高，不仅影响了实验的效果，对课堂教学也起到了不可估量的副作用。因此，对实验的不断改进，这不仅是我们认识深化的必然，也是我们教学不断创新的需要。一、实验改进的原则1.科学性原则。即做到实验原理准确无误，实验方案设计科学，实验装置设计合理，实验操作要符合要求。该原则是首要的，是改进实验成功的主要标准。2.直观性原则。即实验现象明显，可见度高，实验结论的得出要呈直接性，它是改进实验成功的标志。3.简易性原则。取材容易，装置简单，实验时间短是改进实验具有生命力的保证。 4.安全性原则。即要求实验过程确保师生的身心安全，不允许有事故发生，并贯穿“安全第一”的思想。 二、九年级化学几则实验的改进根据实验改进的原则，为使实验操作简单，快捷，现象更加明显、准确，更富趣味性，现结合本人的教学实践，对现行课本中几个实验提出若干改进意见。(一)设计新装置，减少实验误差1、测定空气中氧气含量的实验改进（九年级化学上册23页）图二图一原实验当点燃红磷后，在伸入集气瓶过程中，会消耗部分氧气，因此在操作时速度要求要快，但这样很容易造成橡皮塞塞得不紧，造成最后测定结果偏小。于是，本人设计了（图一）的加热装置。（说明：电炉丝长度在0.51CM为宜，且长度越短，所需电压越低；本实验可用2节干电池作电源）利用（图一）装置按（图二）连接好。实验步骤如下：检查气密性；在燃烧匙装入红磷；接通电源；观察红磷燃烧现象；待红磷熄灭冷却后，打开弹簧夹，可观察到水进入集气瓶内约占瓶内体积的1/5。 改进后的优点：准确率高，一般成功率100%；操作容易；方便观察和演示。利用（图一）装置还可以用于测定物质燃烧前后质量变化的情况。2、白磷燃烧前后质量测定的改进（九年级化学上册88页）图三原实验用到的药品是白磷，但白磷价格贵，属乡镇中学比较紧缺的药品，且玻璃管离开火焰后会迅速冷却，这要求操作速度同样要快。因此，我们可采用（图一）装置，用红磷代替白磷，装置改正后如（图三）所示，其操作和实验现象与原实验相同。此实验改正后最大的优点就是可以用某些较廉价易得的可燃性材料代替较贵较难得到的材料，同时操作简单，误差少。(二)改正实验装置，确保实验安全1、CO还原CuO的实验改进（九年级化学上册118页）原实验的不足：装置及操作较复杂，时间长，学生难掌握；乡镇中学实验室大多数没有通风排气设备，不安全。图四现将装置改正如（图四）所示，实验过程如下：实验准备：用常见漆包铜丝（1.5）绕成2的圆盘，将铜丝的另一端插入橡皮塞，并在橡皮塞上插好一只大针头（穿透橡皮塞，针尖朝瓶内），用一小块胶布封住针眼（连接针筒的一端）。实验前用排水法收集一瓶（集气瓶容积为125ml）纯净的CO气体，盖上毛玻璃片，倒置备用。操作步骤：将铜丝放在酒精灯上灼烧，除去表面的漆并观察黑色的CuO生成，然后再灼烧到发红（约30秒）；将灼热的铜丝迅速插入盛有CO的集气瓶中，观察CuO的颜色变化；待反应半分钟后，用注射器吸取56ml澄清石灰水，迅速撕开蒙在大针眼的胶布，将石灰水注入集气瓶里，振荡，观察石灰水是否变浑浊。取下注射器，在大针眼处点火，除去未反应完的CO气体。说明：选择集气瓶容积大小应根据CuO的量确定（CO与CuO的物质的量之比应略大于1:1）；铜丝反应呈现红色后，待冷却才能检验产物CO2，以防止空气进入瓶内使新生成的铜氧化。该实验通过以上改正，有以下优点：装置简单，取材容易，可由演示实验改为学生分组实验；操作简便，现象明显，整个实验可在23分钟内完成；安全可靠，多余的CO经点火燃烧，可防止环境污染。2、灭火器原理的实验改进（九年级化学上册126页）探究灭火器反应原理的实验，经常会发生以下情况：喷射现象不明显。喷射现象明显，但持续时间短且经常会发生胶塞被弹出，这样极容易伤害周围的人，甚至是吸滤瓶发生爆炸的危险。影响此实验效果的主要因素有两个：一是碳酸钠溶液的浓度和温度（碳酸钠的溶解度随温度升高而增大）；二是碳酸钠溶液和浓盐酸溶液的量。因此，本人对此实验进行了如下改进。图五图六用500ml大小的矿泉水瓶（离口部1.5cm处打一直径1mm2mm的小孔），代替吸滤瓶。内装碳酸钠溶液温水（40左右）配制的浓溶液20ml左右，用小试管取10ml左右的浓盐酸。用线系住，小心放入矿泉水瓶中，用一根与矿泉水瓶等高的玻璃棒顶住试管，拧紧瓶盖（图五所示）。然后按（图六）所示翻转装置，可观察到明显的实验现象。改进后的实验，喷射效果相当好（雾化好、喷射时间长），且矿泉水瓶耐压，瓶口密封好，不会出现其他意外，实验操作中，如果不断上下振荡矿泉瓶则效果更好。(三)调整合适的实验条件，增强实验效果1、面粉爆炸实验的改进（九年级化学上册128页）该实验很难成功，其主要原因是：面粉颗粒太粗，雾化效果不好；用蜡烛作引燃剂，当容器盖盖好后，再鼓气吹面粉，容器内空气中的氧气也已消耗了一部分，这样使得面粉燃烧时空气中的氧气量不足，所带来的结果必然是实验效果较差。根据上述原因，本人查阅了一些对它研究的有关资料，经过反复实验，得出一些实验经验和看法：（1）面粉的选择。我在实验中首先将面粉干燥，然后进行做对比实验，选用的面粉类型有：未经处理的面粉，用160目筛过筛，用200目筛过筛，用市售做菜的生粉。实验结果表明，实验成功率以、为最高，在实验过程中看到的实验现象多是：当打开容器时可观察到有少量面粉被烧焦变色，但响声较小，有时几乎听不到。图七（2）火源的选用。由于用蜡烛作引燃剂，影响实验效果，因而想到采用电火花引爆。其制作方法是：在两根导线中连接两根从铜导线抽出的细铜丝，当打开电源，两根细铜丝因承受不了过重的负荷瞬间烧断并放出电火花（图七所示）。对此，我采用了不同电压（220V、150V、100V）进行实验，当使用220V时面粉的爆炸十分剧烈并有明亮的火花，而使用150V时面粉的爆炸相对要小一些，使用100V时几乎没有爆鸣声，只看到很微弱的火花。最后得出面粉爆炸实验的最佳条件是：在220V的电压下用电火花引爆用200目筛过筛的面粉或生粉。2、木炭还原氧化铜实验的改正（九年级化学上册107页）影响此实验的因素主要二个：一是药品比例。按理论计算，碳与氧化铜的质量比为12:160，但实际实验时，考虑到木炭纯度、吸附作用及炭粉在实验过程中的损失等因素，而应以MC:MCuO=1:10进行实验，效果最佳。二是温度要求较高。在实验时，往往要用到酒精喷灯加热，但现在硬质试管较缺少加上质量方面的原因，因此不少老师在课堂演示时，常常会出现试管不是被烧变形就是被烧穿的“尴尬”局面。有一小窍门可改变这一“窘境”，就是加热前向试管里滴加二、三滴酒精。这样做，不仅不需要硬质试管(用普通试管即好)，也不需要用酒精喷灯，更不需要在酒精灯上加网罩，只需在酒精灯上“稍稍”加热即好。而且现象明显，经常能见到“铜镜”现象，十分有趣。当然，这也可改由学生用试管夹夹住小试管分组做，非常利于课堂教学。此外，通过调整其它合适的实验条件，比如温度，也可使某些实验现象达到“立竿见影”的效果。如学习硫酸与氧化铜反应（九年级化学下册53页）时，反应速度很慢，演示时需要等待很长时间，但如果让反应的试管在酒精灯稍微加热一下，现象马上就可以看到，且用这种方法可以制得体积较大的硫酸铜晶体。总而言之，为了避免教师只讲实验和学生背实验造成的学生实验能力虚假现象，在实验设备相对较差的乡镇中学，虽然某些实验完全按照教材中提供的方法和设计方式去操作不一定可行，甚至是不可能的。但我们只要肯动脑筋，努力探索，认真挖掘，充分利用有限教学资源，就一定能找到科学、有效、简易、快速的实验方法。改进的实验，不仅可以帮助教师更好地完成实验，使之有好的效果，更能提高学生的学习