浅谈影响初中化学实验教学成败的因素

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  《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲(试用)》指出:“化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。”由此可见,实验教学在化学教学中的重要地位和作用。一线教师必须要充分考虑影响实验成败的各种因素,加强实验教学,提高化学教学质量。本文结合笔者多年教学实践,粗浅地分析了影响初中化学实验教学的关键因素。
  一、药品的选择
  药品是实验的基础,合适的、有效的药品是实验成功的前提,选用实验药品时必须考虑药品本身的性质和用量。
  第一,在使用过氧化氢溶液制取氧气时,溶液的浓度是关键。如果过氧化氢浓度过高,反应太剧烈,生成的气体太多太快,容易将液体喷出,不仅影响实验成效,安全系数也不高;如果过氧化氢浓度太低,生成气体太少,就不足以使带火星的木条复燃。过氧化氢在常温下会缓慢分解,贮存时间过长,浓度会降低。教师课前最好预先试验,不能仅仅根据标签上的浓度来配制溶液。
  第二,在用氯酸钾制取氧气时,一定要注意氯酸钾的纯度。如果氯酸钾中混有易燃的杂质,如木炭粉末、纸屑等,加热时易发生爆炸。教师在实验前,可以取少量的样品放入试管中加热,如果只发生熔化现象而没有轻微的爆炸和火花,这样的氯酸钾就可以使用。如果氯酸钾的颗粒比较大,想要研碎,可将样品放在研钵里慢慢压碎,切不可研磨,更不能与二氧化锰混合研磨,否则会发生爆炸。氯酸钾的分解速率与二氧化锰的用量也有关。当氯酸钾与二氧化锰以质量比3∶1充分混合时,分解速率最快,适合教师演示。但如果是学生自己动手实验,最好采用的质量比为6∶1,便于学生观察实验现象。
  第三,用肥皂水检验硬水和软水时,所选用的肥皂水不要太浓,所取用的水也不能太少,否则会出现现象混淆而分不清软硬的情况。
  第四,木炭还原氧化铜的实验,看似简单,要想取得预期的实验效果,必须考虑氧化铜和木炭的质量比。根据化学方程式计算,氧化铜和碳的质量比为40∶3,在实际操作中,氧化铜与木炭的质量比为9∶1较好。为了使氧化铜和木炭这两种反应物充分接触,刚烘烤过的木炭可在研钵中研细,再加入氧化铜,混合均匀,两种物质混合越均匀,接触面积越大,反应越快。
  二、仪器的选择
  仪器是完成实验必须使用的工具,选择恰当的仪器为实验成功提供了保障。
  例如,在探究分子的运动现象时,用一个大烧杯罩住分别装有浓氨水和酚酞试液的小烧杯,烧杯的顶部的一侧开有一个槽口,会有部分氨气从槽口逸散到空气中,不利于观察现象,建议采用玻璃水槽效果更好。玻璃水槽是完全密封的,氨气只在水槽的内部运动,容易与酚酞试液接触,从而出现我们预期的实验现象。
  三、实验操作方法
  实验操作方法是关键,实验者必须遵守科学性原则,正确进行实验操作。
  探究二氧化碳的性质实验看似简单,其实想要成功演示并不容易。在倾倒二氧化碳时,集气瓶口的玻璃片不要全部拿掉,只需露出瓶口的三分之一左右,并缓慢倾倒,使二氧化碳气流沿烧杯内壁流下,先聚集在底部,然后逐渐上升,把烧杯内的空气自下而上排出,蜡烛自下而上依次熄灭。在此实验中,最好采用大的烧杯和集气瓶,保证有足量的二氧化碳浸没蜡烛,倾倒二氧化碳的速度不能太快或太慢,太快二氧化碳气体会猛扑烛焰,使上面的蜡烛先熄灭;太慢了二氧化碳气体会大量地向外挥发,导致上下蜡烛都不熄灭或只熄灭下面一支。在倒入二氧化碳时,盛二氧化碳的集气瓶上的玻璃片不要完全抽去,不然气体就会流出过猛,覆盖整个烧杯,使两支蜡烛一起灭或上面的蜡烛先熄灭;留的缝隙也不能过小,影响气体的倒入。最好让玻璃片与集气瓶口张开一定的角度(约60°),用玻璃片将倒入的气体和蜡烛隔开,以减少蜡烛燃烧时放出的热量对二氧化碳气体的冲击,选择中速倒入。做此实验要选择灯芯较细的蜡烛,灯焰也不能过大,以免燃烧时产生的热量多,使烧杯内的温度过高,气体扩散过快。
  在探究蜡烛燃烧的现象时,对于点燃蜡烛刚熄灭时的白烟的实验,熄灭之后应该马上点燃,否则实验容易失败。可以邀请学生合作进行,一人吹灭蜡烛火焰,另一人立即点燃刚熄灭时的白烟。
  四、环境条件
  环境条件是实验教学中外在的影响因素。
  在探究燃烧的条件时,采用了薄铜片上的白磷和红磷以及水中的白磷做对比。教师要成功演示实验,必须充分考虑当时的室温是否合适,因为白磷在湿空气中约30℃着火,在干燥空气中则稍高。如果气温较高,不适合完成此实验,因为白磷从水中被取出来后会迅速在空气中自燃。
  实验员、化学教师只要认真地把握这些因素,相信在实验过程中定能事半功倍。
  (责任编辑罗艳)
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