白顯圣 潘國(guó)榮 陳正美
摘 要:初中化學(xué)“酸堿鹽溶液的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn),需要較多試管,其準(zhǔn)備和整理工作也很不便。由于試管不能自立,同時(shí)操作幾組對(duì)比實(shí)驗(yàn)是很不方便的,而用塑料點(diǎn)滴板代替試管作反應(yīng)容器,實(shí)驗(yàn)的操作、準(zhǔn)備及整理工作都會(huì)很簡(jiǎn)單。實(shí)驗(yàn)微型化節(jié)約了藥品,也便于同時(shí)操作幾種不同物質(zhì)間相互反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn),利于學(xué)生觀察,實(shí)驗(yàn)效果既明顯,又經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué) 塑料點(diǎn)滴板 酸堿鹽實(shí)驗(yàn)
教學(xué)應(yīng)用
在初中化學(xué)“酸堿鹽溶液的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要進(jìn)行許多對(duì)比實(shí)驗(yàn),需要的試管較多。無(wú)論是教師演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生操作實(shí)驗(yàn),其準(zhǔn)備和整理工作都非常麻煩。由于試管不能自立,需要試管架支撐,教師在演示實(shí)驗(yàn)中又?jǐn)y帶不方便。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)會(huì)發(fā)現(xiàn),使用規(guī)格為直徑2cm×高2cm×6孔的透明“6孔塑料點(diǎn)滴板”做反應(yīng)容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),比試管更具優(yōu)勢(shì)。
一、教科書(shū)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題
1.試管太多,攜帶不便
許多教科書(shū)設(shè)計(jì)“酸堿鹽溶液的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)時(shí),都用到了小試管。其中人教版初中化學(xué)教科書(shū)的設(shè)計(jì)之一是(見(jiàn)圖1):將8支試管分成兩組,每組4支試管中分別加入少量白醋、蘋(píng)果汁、石灰水和氫氧化鈉溶液,向其中一組試管中加入紫色石蕊溶液,向另一組試管中加入無(wú)色酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。
我們認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還缺少了蒸餾水的對(duì)比實(shí)驗(yàn),應(yīng)該補(bǔ)上。由于對(duì)比實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多,演示實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要攜帶許多滴瓶、試管架、試管,操作很不方便。
2.白色點(diǎn)滴板不利于演示觀察
滬教版初中化學(xué)教科書(shū)是這樣設(shè)計(jì)“溶液酸堿性”實(shí)驗(yàn)的(見(jiàn)圖2):在白色點(diǎn)滴板的空穴(或小試管)里分別滴入幾滴白醋、酸果汁、稀鹽酸、純堿溶液、肥皂水、石灰水、氨水、食鹽水、蔗糖水,再各滴加1~2滴紫色石蕊試液,觀察其顏色變化,你能得出什么結(jié)論?再各滴加1滴酚酞試液,又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?我們認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)同樣缺少了蒸餾水的對(duì)比實(shí)驗(yàn),應(yīng)該補(bǔ)上。白色點(diǎn)滴板不透明,教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí),不利于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
二、溶液酸堿性實(shí)驗(yàn)
在有關(guān)溶液的酸堿性實(shí)驗(yàn)中,仁愛(ài)版初中化學(xué)教科書(shū)是這樣設(shè)計(jì)的:
實(shí)驗(yàn)1 請(qǐng)從下列三組物質(zhì)中選擇兩種溶液,分別取少量加入小試管(或白色點(diǎn)滴板的孔穴)中,再各滴加1~2滴紫色石蕊溶液,觀察溶液呈現(xiàn)的顏色。
第一組:白醋、檸檬汁、無(wú)色透明碳酸飲料。
第二組:食鹽水、蔗糖水(或蒸餾水)。
第三組:石灰水、純堿溶液、肥皂水。
實(shí)驗(yàn)2 用無(wú)色酚酞溶液代替紫色石蕊溶液重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),觀察溶液呈現(xiàn)的顏色,并將觀察到的顏色變化填入下表(見(jiàn)表1)。
如果使用“6孔塑料點(diǎn)滴板”做反應(yīng)容器來(lái)操作仁愛(ài)版教科書(shū)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),我們認(rèn)為可以對(duì)原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的前兩句話(huà)略作改動(dòng):用膠頭滴管依次各取下列三組物質(zhì)約2mL分別全部擠入6孔塑料點(diǎn)滴板的孔穴中;在第二組物質(zhì)中增加蒸餾水即可形成新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
仁愛(ài)版初中化學(xué)教科書(shū)的表頭畫(huà)線(xiàn)中角在左上角,表頭右上的說(shuō)明用“試液”與實(shí)驗(yàn)說(shuō)明不一致,我們認(rèn)為不恰當(dāng),特作了改動(dòng)。由于使用了“6孔塑料點(diǎn)滴板”做反應(yīng)容器,每一組同時(shí)用三種溶液做實(shí)驗(yàn)是可以的,在第二組溶液中應(yīng)加入“蒸餾水”作對(duì)比,這樣教科書(shū)中的表就變成了上表。
三、金屬與酸或鹽溶液的反應(yīng)
1.體現(xiàn)酸與金屬反應(yīng)
體現(xiàn)酸與金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),我們可以這樣設(shè)計(jì):
實(shí)驗(yàn) 用膠頭滴管各取約2 mL稀鹽酸(或稀硫酸)分別全部擠入6孔塑料點(diǎn)滴板同一側(cè)的3個(gè)孔穴中,再依次分別放入1根鐵釘、1粒鋅粒、1小塊鋁片,觀察金屬表面和溶液的變化,并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中可以看到:金屬表面都有氣泡產(chǎn)生。
2.體現(xiàn)金屬的活潑性
體現(xiàn)金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱順序?qū)嶒?yàn),我們可以這樣設(shè)計(jì):
實(shí)驗(yàn)1 用膠頭滴管各取約2 mL稀鹽酸(或稀硫酸)分別全部擠入6孔塑料點(diǎn)滴板兩側(cè)的6個(gè)孔穴中,在點(diǎn)滴板的孔穴里依次分別放入表面光亮的金屬:銀片、銅片、小鐵釘、鋅片、鋁片、鎂條,觀察反應(yīng)現(xiàn)象,比較其反應(yīng)的劇烈程度(見(jiàn)圖3)。
實(shí)驗(yàn)2 用膠頭滴管依次取約2 mL硫酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液、硫酸銅溶液分別全部擠入6孔塑料點(diǎn)滴板同一側(cè)的3個(gè)孔穴中,依次把繞成螺旋狀的銅絲、銅絲、鐵絲放入塑料點(diǎn)滴板孔穴里對(duì)應(yīng)的上述三種溶液中,觀察反應(yīng)現(xiàn)象(見(jiàn)圖4)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)的劇烈程度與實(shí)驗(yàn)2中發(fā)生反應(yīng)的情況,推導(dǎo)上述6種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱順序。
學(xué)生從實(shí)驗(yàn)1中可以得出:鎂條與稀鹽酸(或稀硫酸)反應(yīng)最劇烈,其次是鋁,再次是鋅,最后是鐵,而銅片和銀片則沒(méi)有產(chǎn)生現(xiàn)象。
學(xué)生從實(shí)驗(yàn)2中可以得出:銅不能與硫酸亞鐵反應(yīng),銅能夠把銀置換出來(lái),鐵能夠把銅置換出來(lái)。
由于稀鹽酸(或稀硫酸)能與活潑金屬發(fā)生反應(yīng)而放出氫氣,且金屬的化學(xué)性質(zhì)越活潑,與酸反應(yīng)越劇烈;只有活動(dòng)性在前面的金屬才能把活動(dòng)性在后面的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)。因此,上述6種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱順序?yàn)椋烘V、鋁、鋅、鐵、銅、銀。
四、酸與金屬氧化物反應(yīng)
酸與金屬氧化物反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),我們可以這樣設(shè)計(jì):
實(shí)驗(yàn) 用膠頭滴管取約2 mL稀鹽酸兩次,分別全部擠入6孔塑料點(diǎn)滴板一頭的2個(gè)孔穴中,再用膠頭滴管取約2 mL稀硫酸兩次,分別全部擠入6孔塑料點(diǎn)滴板另一頭的2個(gè)孔穴中,在點(diǎn)滴板一邊的稀鹽酸、稀硫酸里分別放入1顆生銹的小鐵釘,在另一邊的稀鹽酸、稀硫酸里分別放入少許氧化銅粉末,觀察并對(duì)比實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以得出:鹽酸和稀硫酸溶液里鐵釘表面的紅色鐵銹被除掉了,溶液都變成了黃色。鹽酸和稀硫酸溶液里黑色的氧化銅溶解了,鹽酸溶液的顏色由無(wú)色變成了綠色,硫酸溶液的顏色由無(wú)色變成了藍(lán)色。
五、酸堿鹽之間的相互反應(yīng)
1.體現(xiàn)酸的性質(zhì)反應(yīng)
實(shí)驗(yàn) 用膠頭滴管依次取約2 mL的碳酸鉀溶液、氫氧化鋇溶液、氯化鋇溶液分別全部擠入6孔塑料點(diǎn)滴板同一側(cè)的3個(gè)孔穴中,再分別滴加稀硫酸,觀察實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察到的現(xiàn)象依次是:有氣泡產(chǎn)生,溶液變渾濁,溶液變渾濁。
2.體現(xiàn)堿的性質(zhì)反應(yīng)
實(shí)驗(yàn) 用膠頭滴管依次取約2 mL的碳酸鈉溶液、氯化銅溶液、硫酸石蕊溶液分別全部擠入6孔塑料點(diǎn)滴板同一側(cè)的3個(gè)孔穴中,再分別滴加氫氧化鈣溶液,觀察實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生現(xiàn)象。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察到的現(xiàn)象依次是:溶液變渾濁、有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生、紅色溶液變成紫色或藍(lán)色。
3.體現(xiàn)鹽的性質(zhì)反應(yīng)
實(shí)驗(yàn) 用膠頭滴管依次取約2 mL的稀鹽酸、氫氧化鋇溶液、氯化鈣溶液分別全部擠入6孔塑料點(diǎn)滴板同一邊的3個(gè)孔穴中,再分別滴加碳酸鈉溶液,觀察實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察到的現(xiàn)象依次是:有氣泡產(chǎn)生、溶液變渾濁、溶液變渾濁。
六、使用塑料點(diǎn)滴板的優(yōu)點(diǎn)
使用塑料點(diǎn)滴板作反應(yīng)容器有許多突出的優(yōu)點(diǎn):
(1)裝置簡(jiǎn)單,操作方便,快速高效,現(xiàn)象明顯。
(2)實(shí)驗(yàn)微型化,節(jié)約藥品,降低實(shí)驗(yàn)成本,減少對(duì)環(huán)境的污染。
(3)可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)反應(yīng)實(shí)驗(yàn),有利于對(duì)比。
(4)清洗方便,節(jié)省實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和整理的時(shí)間,有利于教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。
(5)能夠自立,不需要支撐的物品,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示時(shí)方便教師攜帶。
(6)方便學(xué)生進(jìn)行課堂分組實(shí)驗(yàn)或課外探究實(shí)驗(yàn)。
(7)實(shí)用性強(qiáng),只要是不需要加熱的“固+液”反應(yīng)或者“液+液”反應(yīng)都能適用。
(8)投資少,又不容易損壞,無(wú)論城市或農(nóng)村學(xué)校都值得推廣。
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