改進(jìn)化學(xué)演示實驗取得更好教學(xué)效果

改進(jìn)化學(xué)演示實驗取得更好教學(xué)效果化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。實驗教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成概念，獲得知識和技能，培養(yǎng)觀察能力和實驗?zāi)芰?，還有助于培養(yǎng)學(xué)生實事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法。因此，我們不僅僅要做實驗，更應(yīng)改進(jìn)實驗教學(xué)、探索實驗方法、完善實驗理論。下面是初中化學(xué)實驗中的一些實驗的改進(jìn)。一、化繁為簡改進(jìn)實驗在保證實驗效果的前提下，一定要直觀、顯明、省時、準(zhǔn)確、安全。如：鋅和稀硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物――ZnSO4的結(jié)晶析出，課本上是用蒸發(fā)皿蒸發(fā)的方法進(jìn)行的，復(fù)雜而費時，且效果不明顯。我采用的是在表面皿上滴加一些ZnSO4溶液，再將其在酒精燈上微熱的方法，這樣很快有一層白色的固體析出在表面皿上。時間短，現(xiàn)象明顯。再如CO還原CuO的實驗中，而如果用教材中的CuO粉末在試管中做實驗，時間長，現(xiàn)象不明顯，污染嚴(yán)重，且試管底部常常滲進(jìn)紅色銅而很難清除。我可以改用用錐形瓶集滿CO（內(nèi)放少量澄清石灰水），塞上橡皮塞（上插銅絲），把銅絲燒至黑色（2Cu+O2==2CuO）迅速插入其中稍待片刻，可以看到黑色銅絲變?yōu)榧t色(CO+Cu==Cu+CO2)，反復(fù)幾次，澄清石灰水變渾濁(如左圖)。此實驗的優(yōu)點是：操作方便，安全有趣，快而明顯，更能激發(fā)學(xué)生的興趣。二、多步組合根據(jù)化學(xué)實驗應(yīng)現(xiàn)象明顯、易于比較和力求省時的要求，我們可以把多步實驗合在一起同時進(jìn)行。如氧氣制備和性質(zhì)實驗中可采用邊制氧氣邊實驗的方法。具體操作：向250ml吸濾瓶中注入新制石灰水約150ml（用來說明是否有CO2），然后在試管的底部加熱。待排盡空氣后，依次做木炭、硫、鐵絲等在氧氣中燃燒的實驗。這樣做氧氣能隨用隨制，減輕教師課前繁忙的準(zhǔn)備工作，保證了實驗的成功（集氣瓶儲存的氧氣在保存和使用過程中可能因某些原因而逸散）。由于吸濾瓶上部容積較小，且通過移動酒精燈可控制反應(yīng)的進(jìn)行，減少了藥品的用量。（注意每次使用時，應(yīng)更換吸濾瓶內(nèi)的石灰水）還有酸溶液使石蕊和酚酞的變色與堿溶液使石蕊和酚酞的變色同時做，對比實驗更易使學(xué)生記住這些顏色的變化；多種金屬和酸的反應(yīng)可一次完成，以比較其反應(yīng)的快慢；以及前面提到的二氧化碳的實驗也都是多步組合。三、改進(jìn)創(chuàng)新達(dá)爾文說：任何改進(jìn)，都是進(jìn)步。同樣對實驗的任何改進(jìn)往往具有積極的意義，甚至起到意想不到的效果。例如：CO的還原性實驗可以改用上頁圖示方法進(jìn)行。而可燃性實驗則可改為在集氣瓶中（預(yù)置石灰水）直接點燃的方法，現(xiàn)象明顯、節(jié)約時間、污染少。碳還原CuO可用充分混合的糊狀物涂在試管里進(jìn)行實驗等等，都可以加以改進(jìn)，也必須改進(jìn)才能有好的教學(xué)效果。根據(jù)新編教材中分子運動實驗用大燒杯罩住兩個分別盛有酚酞和氨水的小燒杯進(jìn)行實驗（另放一只盛有酚酞的小燒杯于大燒杯外），現(xiàn)象明顯，能清楚的說明問題。但是藥品用量大，且揭開大燒杯時氨氣對人的刺激性太大，為了減少污染，而又不影響實驗效果我們將實驗作了如下改進(jìn)：在一只廣口瓶中預(yù)先放少量的濃氨水，將兩只小試管各裝一定量的酚酞液，將一只試管用細(xì)線系住放到廣口瓶中并用橡膠塞塞住，另一只試管放在廣口瓶外，同樣可達(dá)到預(yù)期的效果。（如左圖所示）但是可以減少藥品的用量，避免揭開大燒杯時大量氨氣對人的刺激，且用廣口瓶代替大燒杯減少了空間，現(xiàn)象更明顯。四、補充強化初中化學(xué)實驗的趣味性還不夠，大量的實驗需要改進(jìn)，以增強化學(xué)實驗的趣味性，加深對知識的理解。例如：在做金屬氧化物與酸反應(yīng)的實驗時，書上只讓學(xué)生探究了氧化鐵與稀鹽酸的反應(yīng)，為了更進(jìn)一步探究這一性質(zhì)的普遍性，增設(shè)探究了氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的實驗，并對傳統(tǒng)的這一實驗做了一點改進(jìn)，將一根銅絲擦光亮后，一端繞成螺旋狀放在酒精燈火焰上灼燒，使這段變黑，然后趁熱放進(jìn)稀硫酸中，一會兒就可以看到螺旋上的黑色消失銅絲又變得光亮了，溶液也由無色變成藍(lán)色。這一實驗具有節(jié)約、省時、形成對比的特點，既加深了學(xué)生對金屬氧化物與酸反應(yīng)的性質(zhì)的理解，實驗現(xiàn)象的記憶，又鞏固了銅的化學(xué)性質(zhì)，增強了實驗效果。又如：在講授滅火的方法時，學(xué)生對對將溫度降低至可燃物著火點以下同樣可以滅火，總是難以理解。為了使學(xué)生真正理解滅火原理，我們增加了一個降低溫度滅火的實驗：向一個250mＬ的燒杯中加入150ｍＬ左右的水，然后在水中加入適量的NH4NO3，并不斷攪拌，使水的溫度急驟降低。接著將少量植物油倒入一個小鐵盒中，并點燃；用坩堝鉗把小鐵盒放在燒杯冰冷的水面上，學(xué)生這時可以看到由于溫度的降低而使火焰一下熄滅。為了使觀察到的現(xiàn)象更全面，把小鐵盒拿出來，重新點燃，殘留在鐵盒中的植物油在空氣中則再次燃燒起來。至此學(xué)生對降低溫度可以滅火深信不疑，同時也加深了對滅火原理的理解。再如：用石灰石和濃硫酸反應(yīng)來制取CO2是不可行的。如何讓學(xué)生信服和領(lǐng)會?可增做石灰石和硫酸反應(yīng)的實驗，學(xué)生會看到只有剛開始冒出一點點氣泡反應(yīng)便停止了。對此結(jié)果學(xué)生會產(chǎn)生疑問，教師再引導(dǎo)學(xué)生分析，就很容易弄明白了。五、微型節(jié)約微型實驗的試劑用量比常規(guī)實驗節(jié)省得多，且許多實驗還可以采用代用品作實驗，儀器來源廣泛，可以做到人手一套?？墒菇^大多數(shù)學(xué)生都有動手做實驗的機會，改變過去那種“一人做、大家看”的局面；使學(xué)生由過去被動“等待”和“接受式”的學(xué)習(xí)方式，變?yōu)椤爸鲃印焙汀疤剿魇健钡膶W(xué)習(xí)方式；使多年來提倡的“啟發(fā)式”、“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)方法得以實現(xiàn)。例如：用點滴板代替試管；用濾紙片作為載體可以完成許多的化學(xué)實驗，在濾紙片上完成化學(xué)實驗相對于在試管、燒杯中完成化學(xué)實驗既節(jié)約藥品，又方便操作。以堿與指示劑的反應(yīng)為例，實驗過程：⑴取兩塊濾紙片，將其分別放置在表面皿的不同位置上，然后在其中間部位分別滴上一滴氫氧化鈉溶液。⑵再在兩濾紙片上有氫氧化鈉溶液的部位分別滴上一滴石蕊試劑和酚酞試劑，即可觀察到濾紙片上的顏色變化。六、綠色環(huán)保綠色化學(xué)是可持續(xù)發(fā)展的需要，是現(xiàn)代化學(xué)的新發(fā)展和重要特點?；瘜W(xué)實驗綠色化是社會發(fā)展的需要，是學(xué)生身心健康發(fā)展的需要，是進(jìn)行環(huán)境教育的需要，也是了解現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展和趨勢的需要。中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中，無論是演示實驗還是學(xué)生實驗，常常是有毒的物質(zhì)參加反應(yīng)，若處理不當(dāng)，對環(huán)境會造成污染。針對這一問題，而引導(dǎo)學(xué)生積極思維，進(jìn)行創(chuàng)新，對實驗進(jìn)行綠色化設(shè)計。硫在氧氣里燃燒的實驗有一定的污染，在做這個實驗時作了以下改進(jìn)，并將模擬酸雨的危害一起作，具體是：把一個小燃燒匙的柄固定在橡皮塞上，在集滿氧氣的集氣瓶里倒入少量的水，放入一粒鋅、一小塊大理石和一片樹葉。將少量的硫在燃燒匙內(nèi)點燃，馬上觀察火焰的顏色后，伸入集氣瓶，塞上橡皮塞，觀察火焰顏色變化，熄滅后振蕩，一會兒，就可以看見鋅和大理石表明有少量氣泡冒出，樹葉發(fā)黃。該實驗集幾個實驗于一體，驗證了氧氣的性質(zhì)，酸雨的成因和危害，消除了實驗中SO2對空氣的污染。七、借助其它設(shè)備有些試驗盡管演示非常成功，現(xiàn)象仍不明顯。如鐵與稀硫酸的反應(yīng)，反應(yīng)速度慢，產(chǎn)生氣泡小，難以觀察清楚，特別是后面的同學(xué)根本看不到任何現(xiàn)象。如果改用在投影儀上演示效果就明顯得多。還有的實驗可以借助白紙或黑板襯托觀察效果更明顯。對于一些危險的、有毒的、復(fù)雜的、多次重復(fù)的或微觀粒子的實驗用計算機進(jìn)行模擬演示實驗是可行的，甚至是必須的?；瘜W(xué)實驗是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的一