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摘 要: 化学学科是一门以实验为基础的自然科学,化学规律、理论都源于实践并在实践中接受检验。对于农村中学来说,由于学校实验条件简陋、实验经费紧张,要开足开齐实验,必须对教材中现有的某些实验进行改进,在改进中注重科学性、简易性、趣味性、安全性和探索性的原则,进一步开发和完善化学实验的教育功能。
关键词: 初中化学 测定实验 改进方案
一、溶液导电性测定实验的改进方案
科教版九年级化学第八章第三节“实验8-13”是一组测定不同溶液导电性的实验(装置如A图)。笔者在教学实践中发现,该实验存在以下不足:(1)操作繁琐:因电极需重复插入待测溶液,为避免试剂污染而影响实验现象,每次插入前均需洗净电极,十分不便。(2)浪费时间:多次更换药品,重复测定不同溶液的导电性,需花费大量课堂教学时间,降低课堂教学效率。(3)浪费药品:因待测溶液需盛入烧杯测定导电性,为观察清楚,需要的药品量较大,且用后均做废液处理,增加了实验的成本。
因此,笔者利用废旧材料对该实验做了改进,只需很低的成本就可以制作出溶液导电性实验演示器(装置如B图),将多次反复实验变为一次性实验完成,大大提高课堂教学效率。下面简单介绍实验的改进和注意事项。
(一)用品
医用青霉素试剂瓶8只、一次性注射器针头16只、一次性塑料注射器1只(可以重复使用)、开关8只、灯泡1只、导线若干。
(二)准备
1.自制演示器:将8只干净的青霉素试剂瓶固定在木板上,每只试剂瓶上连接两根电极(针头),各有一只开关控制,并联8组电极,连接灯泡,形成回路。
2.装入待测溶液:用注射器将待测溶液分别注入医用青霉素试剂瓶中。
(三)使用
闭合第一组开关,断开其他各组开关,接通电源,观察灯泡是否发光,测定溶液导电性,依此类推,测定其他溶液的导电性。
(四)优点
1.变廢为宝。利用废弃的医用青霉素试剂瓶做实验容器,既方便又实用。
2.节省时间。通过自制溶液导电性演示器,有效提高课堂教学效率。
3.操作简单。只需要接通电源,切换开关,即可观察到不同溶液的导电性。
4.节约药品。该装置可以多次使用,节约药品,降低实验成本。
(五)不足
该装置虽然可以多次使用,但药品更换不太方便。
(六)注意事项
1.因通电条件下,水分解产生氢气和氧气,故试剂瓶盖上需留排气孔,以防液体外溢。
2.因金属与酸或盐溶液反应,故用后需立即拔出针头,并擦洗干净,以防针头被锈蚀。
3.该演示器不仅可以用于初中阶段溶液导电性的测定,而且可以用于高中阶段电解质强弱的测定。
二、空气中氧气含量测定实验的改进方案
科教版九年级化学第二章第一节“实验2-1”是一组测定空气中氧气含量的实验(装置如C图)。笔者在教学实践中发现,该实验存在以下不足:(1)红磷的着火点较高,红磷燃烧熄灭并不是容器里的氧气耗尽,而是氧气的浓度降低到不能再支持红磷燃烧,即红磷燃烧仅消耗80%左右的氧气,尚剩余20%左右还在容器中,所以水面不可能达到1/5的理想高度。(2)当把燃烧的红磷插入容器中无意或故意不立即塞紧橡胶塞,使容器里一部分受热膨胀的空气外逸,在容器温度还没降到室温的情况下就产生负压,水面高度也达到甚至超过1/5,学生看到的是一个实验成功的假象,但是失去了实验的真实性和科学性。
为次,笔者根据测定原理对该实验做了改进,只需要用简单的实验仪器就可以完成空气中氧气含量的测定实验(装置如D图),体现了实验教学的科学性、简易性、直观性与真实性。下面简单介绍实验的改进和注意事项。
(一)用品
大试管1支、单孔橡皮塞1个、止水夹1只、乳胶管、烧杯1只、酒精灯一盏,白磷5克,蓝墨水少许。
(二)准备
1.取一支大试管,加单孔橡胶塞,孔中插一根3cm长的短玻璃导管,玻璃导管上加一段4cm长的乳胶管,把乳胶管折回,用弹簧夹夹住,试管密闭。
2.在装有水的烧杯中滴加几滴红墨水备用。
(三)使用
1.取黄豆粒大小的一块白磷(实际用量根据试管容积确定),用滤纸吸干水,立即放入准备的试管里,塞上带乳胶管和弹簧夹的橡胶塞密封。
2.将试管放在在酒精灯上稍作烘烤,白磷就燃烧起来,振荡试管,防止白磷粘在试管壁上。
3.1分钟后试管内不再产生白烟,擦洗试管4至5次,试管温度迅速降到室温。
4.把试管倒插入滴有蓝墨水的烧杯中,打开弹簧夹,蓝墨水立即沿乳胶管进入试管,捏住乳胶管,把试管从蓝墨水中取出,正立试管观察,液面高度大约是试管空间高度的1/5。
(四)优点
1.白磷在燃烧时一直在密闭的试管内进行,绝无热空气外逸,保证了实验的真实性。
2.白磷的着火点很低(40℃),即使在燃烧熄灭后仍在发生氧化反应,几乎把试管内的氧气消耗尽,保证了实验结果的精确性。。
3.蓝墨水可以提高实验的能见度,增强演示实验的直观性。
4.装置是试管、烧杯等,简单、轻巧,每次实验仅需2分钟左右,体现了实验的简易性。
(五)注意事项
1.由于白磷的着火点很低(40℃),剩余药品处理不当可能会引发火灾,故取用药品时要根据选用试管的容积严格控制药品用量,既要保证完全消耗试管内空气中的氧气,又要防止剩余药品处理不当发生安全事故。
2.当试管内不再产生白烟时,不宜立即擦洗试管,避免试管炸裂。可自然冷却1至2分钟后再擦洗,以保证实验的安全性。
关键词: 初中化学 测定实验 改进方案
一、溶液导电性测定实验的改进方案
科教版九年级化学第八章第三节“实验8-13”是一组测定不同溶液导电性的实验(装置如A图)。笔者在教学实践中发现,该实验存在以下不足:(1)操作繁琐:因电极需重复插入待测溶液,为避免试剂污染而影响实验现象,每次插入前均需洗净电极,十分不便。(2)浪费时间:多次更换药品,重复测定不同溶液的导电性,需花费大量课堂教学时间,降低课堂教学效率。(3)浪费药品:因待测溶液需盛入烧杯测定导电性,为观察清楚,需要的药品量较大,且用后均做废液处理,增加了实验的成本。
因此,笔者利用废旧材料对该实验做了改进,只需很低的成本就可以制作出溶液导电性实验演示器(装置如B图),将多次反复实验变为一次性实验完成,大大提高课堂教学效率。下面简单介绍实验的改进和注意事项。
(一)用品
医用青霉素试剂瓶8只、一次性注射器针头16只、一次性塑料注射器1只(可以重复使用)、开关8只、灯泡1只、导线若干。
(二)准备
1.自制演示器:将8只干净的青霉素试剂瓶固定在木板上,每只试剂瓶上连接两根电极(针头),各有一只开关控制,并联8组电极,连接灯泡,形成回路。
2.装入待测溶液:用注射器将待测溶液分别注入医用青霉素试剂瓶中。
(三)使用
闭合第一组开关,断开其他各组开关,接通电源,观察灯泡是否发光,测定溶液导电性,依此类推,测定其他溶液的导电性。
(四)优点
1.变廢为宝。利用废弃的医用青霉素试剂瓶做实验容器,既方便又实用。
2.节省时间。通过自制溶液导电性演示器,有效提高课堂教学效率。
3.操作简单。只需要接通电源,切换开关,即可观察到不同溶液的导电性。
4.节约药品。该装置可以多次使用,节约药品,降低实验成本。
(五)不足
该装置虽然可以多次使用,但药品更换不太方便。
(六)注意事项
1.因通电条件下,水分解产生氢气和氧气,故试剂瓶盖上需留排气孔,以防液体外溢。
2.因金属与酸或盐溶液反应,故用后需立即拔出针头,并擦洗干净,以防针头被锈蚀。
3.该演示器不仅可以用于初中阶段溶液导电性的测定,而且可以用于高中阶段电解质强弱的测定。
二、空气中氧气含量测定实验的改进方案
科教版九年级化学第二章第一节“实验2-1”是一组测定空气中氧气含量的实验(装置如C图)。笔者在教学实践中发现,该实验存在以下不足:(1)红磷的着火点较高,红磷燃烧熄灭并不是容器里的氧气耗尽,而是氧气的浓度降低到不能再支持红磷燃烧,即红磷燃烧仅消耗80%左右的氧气,尚剩余20%左右还在容器中,所以水面不可能达到1/5的理想高度。(2)当把燃烧的红磷插入容器中无意或故意不立即塞紧橡胶塞,使容器里一部分受热膨胀的空气外逸,在容器温度还没降到室温的情况下就产生负压,水面高度也达到甚至超过1/5,学生看到的是一个实验成功的假象,但是失去了实验的真实性和科学性。
为次,笔者根据测定原理对该实验做了改进,只需要用简单的实验仪器就可以完成空气中氧气含量的测定实验(装置如D图),体现了实验教学的科学性、简易性、直观性与真实性。下面简单介绍实验的改进和注意事项。
(一)用品
大试管1支、单孔橡皮塞1个、止水夹1只、乳胶管、烧杯1只、酒精灯一盏,白磷5克,蓝墨水少许。
(二)准备
1.取一支大试管,加单孔橡胶塞,孔中插一根3cm长的短玻璃导管,玻璃导管上加一段4cm长的乳胶管,把乳胶管折回,用弹簧夹夹住,试管密闭。
2.在装有水的烧杯中滴加几滴红墨水备用。
(三)使用
1.取黄豆粒大小的一块白磷(实际用量根据试管容积确定),用滤纸吸干水,立即放入准备的试管里,塞上带乳胶管和弹簧夹的橡胶塞密封。
2.将试管放在在酒精灯上稍作烘烤,白磷就燃烧起来,振荡试管,防止白磷粘在试管壁上。
3.1分钟后试管内不再产生白烟,擦洗试管4至5次,试管温度迅速降到室温。
4.把试管倒插入滴有蓝墨水的烧杯中,打开弹簧夹,蓝墨水立即沿乳胶管进入试管,捏住乳胶管,把试管从蓝墨水中取出,正立试管观察,液面高度大约是试管空间高度的1/5。
(四)优点
1.白磷在燃烧时一直在密闭的试管内进行,绝无热空气外逸,保证了实验的真实性。
2.白磷的着火点很低(40℃),即使在燃烧熄灭后仍在发生氧化反应,几乎把试管内的氧气消耗尽,保证了实验结果的精确性。。
3.蓝墨水可以提高实验的能见度,增强演示实验的直观性。
4.装置是试管、烧杯等,简单、轻巧,每次实验仅需2分钟左右,体现了实验的简易性。
(五)注意事项
1.由于白磷的着火点很低(40℃),剩余药品处理不当可能会引发火灾,故取用药品时要根据选用试管的容积严格控制药品用量,既要保证完全消耗试管内空气中的氧气,又要防止剩余药品处理不当发生安全事故。
2.当试管内不再产生白烟时,不宜立即擦洗试管,避免试管炸裂。可自然冷却1至2分钟后再擦洗,以保证实验的安全性。