甘肅省嘉峪關(guān)市第四中學(xué)(735100)

張 琳●

“對人體吸入的空氣和呼出氣體的探究”的實驗改進(jìn)

甘肅省嘉峪關(guān)市第四中學(xué)(735100)

張 琳●

一、發(fā)現(xiàn)問題

1.使用教材

人教版化學(xué)九年級(上冊)第一單元課題2第2部分.

2.原實驗不足之處

(1)教材通過給出實驗原理的信息和圖示步驟等，讓學(xué)生進(jìn)行探究活動，操作過程簡單但步驟較多；體現(xiàn)了化學(xué)實驗中對比的作用，但缺乏綜合性.

(2)用“排水法收集呼出氣體”讓學(xué)生掌握了一種氣體收集的方法，且收集氣體較純凈；實驗中需要驗證二氧化碳的含量，會與后續(xù)學(xué)習(xí)的二氧化碳的收集方法相矛盾，仍具有爭議性.

(3)學(xué)生通過實驗“用燃著的木條驗證氧氣含量”，結(jié)合信息中指出地“二氧化碳可以使燃著的木條熄滅”，往往容易得出結(jié)論為：導(dǎo)致燃著木條熄滅的原因，可能是由于呼出氣體中二氧化碳含量增多造成的，并非一定是呼出氣體中氧氣含量減少所致.

二、實驗的創(chuàng)新和改進(jìn)措施

1.裝置設(shè)計簡單，操作更簡便，步驟少，不繁瑣，加強(qiáng)了探究實驗設(shè)計的綜合程度.

原方案的實驗課上，教師必須攜帶很多大大小小的儀器，而且能參與進(jìn)來的學(xué)生很少.有了本裝置，可以完成三個實驗，既減輕的老師的負(fù)擔(dān)，又簡化了操作，同時它制作簡單，可重復(fù)使用，可以極大地滿足學(xué)生的實驗探究欲望.

2.不需收集氣體，不存在用“排水法收集呼出氣體”的爭議性，且強(qiáng)調(diào)了呼出氣體與吸入空氣的同時等量性，增強(qiáng)了實驗結(jié)果的成功率和可信度.

3.增加了趣味性，更易于調(diào)動處于化學(xué)入門的九年級學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的激情.

實驗對比性強(qiáng)，現(xiàn)象明顯，更加科學(xué)合理，排除了“二氧化碳使燃著木條熄滅”的干擾，學(xué)生能順利得出實驗探究結(jié)論.

4.該裝置是利用塑料瓶改裝而成，既是廢物利用，又體現(xiàn)了本課題的初衷.

“化學(xué)就在我們身邊，可以利用身邊的物品來探究生活中的化學(xué)”，對剛接觸化學(xué)的學(xué)生來說，無疑極大地提高了他們的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣和探究欲望.器材選擇貼近生活，學(xué)生可復(fù)制性強(qiáng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生動手動腦意識和創(chuàng)新精神.

三、實驗原理及設(shè)計思路

1.實驗材料

儀器：自制教具(如圖1)—— 儀器裝置的改進(jìn)【塑料三通管、塑料吸管(長2支、短2支、透明1支)、透明塑料瓶(2個)、熱熔膠】

藥品：自制澄清石灰水(可選用“波力海苔”內(nèi)置石灰干燥劑及純凈水混合靜置取上層清液).

2.制作方法

將兩個塑料瓶蓋打雙孔，各插入長、短塑料吸管各一只，塑料三通管分別連接A瓶短吸管、B瓶長吸管以及吹嘴端透明吸管，并用熱熔膠將接口處，粘合.并密封.

3.操作步驟

兩塑料瓶中裝入等量自制澄清石灰水，如圖1連接好裝置，口含吹嘴端透明吸管，準(zhǔn)備深呼吸，吸氣時，只捏住B瓶長管(即b處)；呼氣時，只捏住A瓶短管(即a處).①第一次吸氣和呼氣后，觀察吹嘴端透明吸管處的現(xiàn)象.②不斷吸氣、呼氣，觀察瓶內(nèi)的現(xiàn)象.③將瓶蓋旋開，同時分別向兩個塑料瓶中伸入燃著的小木條觀察現(xiàn)象.

4.現(xiàn)象

(1)吸氣時，吹嘴端的透明吸管無明顯現(xiàn)象；呼氣時，吹嘴端的透明導(dǎo)管內(nèi)壁出現(xiàn)水霧.

(2)A瓶中澄清石灰水無明顯現(xiàn)象，B瓶中澄清石灰水變渾濁.

(3)A瓶中燃著的木條繼續(xù)燃燒片刻，B瓶中燃著的木條立即熄滅.

5.結(jié)論

(1)呼出氣體中水蒸氣含量比空氣中水蒸氣含量多.

(2)呼出氣體中二氧化碳含量比空氣中二氧化碳含量多.

(3)呼出氣體中氧氣含量比空氣中氧氣含量少.

四、實驗效果評價

結(jié)合日常生活中的實例運用到教學(xué)中，生活用品替代實驗儀器，將化學(xué)課堂延伸到課外，讓教學(xué)與學(xué)習(xí)不受時間和空間的限制，充分體現(xiàn)生活處處皆化學(xué).這樣的方式，為此后教學(xué)奠定了不錯的基礎(chǔ)，主要有以下幾點反饋：

1.學(xué)生對自制教具進(jìn)行模仿時，加入了自己的創(chuàng)意：選擇更小的塑料瓶進(jìn)行實驗，或者將塑料瓶口倒置，以此節(jié)約藥品用量，體現(xiàn)了微型實驗的先進(jìn)理念.

2.在后期的教學(xué)中，學(xué)生大膽使用生活用品代替化學(xué)儀器，進(jìn)行家庭小實驗，在課外主動學(xué)習(xí)化學(xué).也為學(xué)生形成規(guī)范的化學(xué)實驗操作技能和正確使用化學(xué)實驗儀器，建立生活聯(lián)系.

[1]孫連強(qiáng). 對人體吸入和呼出氣體的就實驗改進(jìn)[J]. 教學(xué)儀器與實驗, 2008, 24(3): 19-19

[2]蘭琴英. 關(guān)于探究人體吸入和呼出氣體的實驗改進(jìn)[C]. 第五屆中國教育技術(shù)裝備論壇獲獎?wù)撐募?下):《中國教育技術(shù)裝備》雜志社, 2014.

[3]鄭建軍. 初中人教版化學(xué)實驗改進(jìn)二則[J]. 中學(xué)教學(xué)參考, 2009, (29): 139-139

[4]李艷清. 《對人體吸入的空氣和呼出的氣體》的探究教學(xué)[J]. 化學(xué)教學(xué), 2006, (10): 24-26

編者注：本實驗改進(jìn)獲得第四屆全國中小學(xué)實驗教學(xué)說課活動二等獎.

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