【摘要】初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的利器。各種液體顏色的變化、突兀的爆炸聲、奇怪的實(shí)驗(yàn)裝置總是像充滿無(wú)盡魔力一般緊緊地抓住學(xué)生的眼球。所以,開(kāi)展初中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)至關(guān)重要。筆者在多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到問(wèn)題時(shí)總是積極尋求解決辦法,以期達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)效果。
【關(guān)鍵詞】初中化學(xué) 實(shí)驗(yàn)
一、氫氣爆炸實(shí)驗(yàn)
首先,教材中這樣寫(xiě)到:研究氫氣的燃燒實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)水組成的開(kāi)始。了解水的組成,氫氣和氧氣的性質(zhì)是必然的知識(shí)儲(chǔ)備。其二,氫氣爆炸實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)對(duì)學(xué)生感官刺激最強(qiáng)烈的實(shí)驗(yàn)之一,無(wú)論對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣還是安全意識(shí)都有較好的教育意義。
實(shí)驗(yàn)改進(jìn):用一塑料瓶蓋盛裝鋅粒少許,倒入2-3mL稀鹽酸后立即用一紙杯(底部有一小孔)罩住,用小木條點(diǎn)燃,可聽(tīng)到響亮的爆炸聲。
改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn):
1.實(shí)驗(yàn)安全性能更佳。
2.產(chǎn)生的氫氣在紙杯里爆炸,聲音響亮,現(xiàn)象明顯。
3.器材易得,操作簡(jiǎn)便而且安全。
4.所耗藥品較少。
二、鋁片與硫酸銅溶液反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)方法:將打磨光亮的鋁片放入盛有硫酸銅溶液的試管中,觀察現(xiàn)象。課本中現(xiàn)象描述為:鋁片表面有紅色物質(zhì)析出,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色。
問(wèn)題所在:實(shí)驗(yàn)的實(shí)際現(xiàn)象是幾分鐘后鋁片表面有少量紅色物質(zhì),40分鐘后紅色物質(zhì)略多一點(diǎn),1天以后有大量紅色物質(zhì)覆蓋,溶液明顯由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色??墒?,課堂演示實(shí)驗(yàn)不允許這么長(zhǎng)的時(shí)間,跟鋁的金屬活動(dòng)性也不相符。這是為什么?如何解決呢?
原因分析:由于氧化鋁的保護(hù),該反應(yīng)不易發(fā)生。將鋁片打磨光亮就是為了除去表面的氧化鋁,但是鋁的金屬活動(dòng)性很強(qiáng),在打磨的過(guò)程中,鋁也迅速產(chǎn)生了新的氧化鋁,所以該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)尤為突出。放置1天后有大量紅色物質(zhì)生成,是由于反應(yīng)生成的硫酸鋁在溶液中發(fā)生水解,使溶液顯酸性。酸與鋁片表面的氧化鋁持續(xù)發(fā)生反應(yīng),使氧化鋁被除去,否則1天后也不會(huì)有大量的紅色物質(zhì)生成。
解決辦法:酸化。加幾滴鹽酸將硫酸銅溶液酸化,打磨后鋁片能迅速產(chǎn)生大量紅色蓬松的銅。但是用硫酸酸化效果不佳。
三、Cu絲和AgNO3溶液的反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)方法:將打磨光亮的銅絲放入盛有硝酸銀溶液的試管,觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述為:銅絲表面有銀白色物質(zhì)析出,溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。
問(wèn)題所在:實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象為,銅絲表面有黑色物質(zhì)析出,有時(shí)為灰白色,溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。
原因分析:主要有兩個(gè)原因:1.生成的銀粉,顆粒小,對(duì)可見(jiàn)光的反射小,呈黑色(如同鐵粉呈黑色)。2.生成的銀顆粒小,迅速與溶液中的氧氣反應(yīng)生成氧化銀,呈黑色。為了解決這個(gè)問(wèn)題,筆者曾經(jīng)到多所中學(xué)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),絕大多數(shù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中銅絲和硝酸銀溶液反應(yīng)都是出現(xiàn)黑色物質(zhì),但于其中一所中學(xué),屢次實(shí)驗(yàn)都出現(xiàn)了亮晶晶的海綿狀的銀白色物質(zhì)??磥?lái)問(wèn)題出在,硝酸銀溶液上。通過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),有黑色物質(zhì)析出的學(xué)校,硝酸銀固體一般呈現(xiàn)灰色或黑色(兩個(gè)原因:1.購(gòu)買(mǎi)時(shí)塑料瓶是白色的,而非棕色。2.沒(méi)有避光保存,硝酸銀見(jiàn)光分解。),而硝酸銀固體本身為白色晶體。
解決辦法:檢查配制硝酸銀的藥品是否變質(zhì),是否全部為白色晶體,并用較純凈的蒸餾水配制試劑。
四、對(duì)蠟燭燃燒產(chǎn)物的探究
實(shí)驗(yàn)方法:將一干冷的燒杯罩在火焰上方,觀察燒杯壁有水珠產(chǎn)生,證明蠟燭燃燒生成水;將一內(nèi)壁蘸有石灰水的燒杯罩在火焰上方,觀察燒杯壁上石灰水變渾濁,證明蠟燭燃燒生成二氧化碳。
問(wèn)題所在:對(duì)蠟燭燃燒的探究,是初中學(xué)生第一次從化學(xué)探究的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì),對(duì)學(xué)生了解以及逐漸掌握科學(xué)探究的方法非常重要。但是,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于燒杯放置的高度、時(shí)間長(zhǎng)短等的不適,使燒杯壁變燙,水蒸氣不能液化,而且容易燙手。同時(shí),由于溫度過(guò)高,燒杯壁上的石灰水水珠被蒸干,不易觀察石灰水變渾濁的現(xiàn)象。
改進(jìn)方法:將燒杯換成一支大試管,用試管夾夾持,用同樣的操作方法。
優(yōu)點(diǎn):燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣溫度高、密度小,正好進(jìn)入試管,由于試管很長(zhǎng),試管底部三分之二的體積不會(huì)被加熱,水蒸氣遇到試管底部的冷壁液化成水珠,再用膠頭滴管滴入石灰水,現(xiàn)象更加明顯,成功率百分之百。
五、對(duì)蠟燭火焰溫度的探究
實(shí)驗(yàn)方法:取一根白色的火柴梗,拿住一端迅速水平放入火焰中,約1~2秒后取出,觀察并比較火柴梗在火焰的不同部位被燒黑的情況。
問(wèn)題所在:此操作時(shí)間不容易把握,有的整根火柴全變黑了,有的火柴燃燒起來(lái),不利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。
解決辦法:將火柴梗換成細(xì)鐵絲(可從石棉網(wǎng)中抽取),放入火焰中幾秒后,觀察鐵絲在外焰的部分發(fā)紅,內(nèi)焰及焰心部分較暗,從而可以推斷出蠟燭火焰各層溫度的高低。