史怡鴻??

摘要：現(xiàn)行高中化學(xué)課本中一些傳統(tǒng)實驗存在著實驗裝置復(fù)雜、操作繁瑣、實驗現(xiàn)象不明顯等弊端，有些實驗反應(yīng)劇烈且條件不易控制，實驗過程還會造成環(huán)境污染，甚至損害師生的身心健康，這就需要實驗教師不斷改進和設(shè)計實驗，讓實驗更好地服務(wù)于教學(xué)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實驗；改進；微型實驗；設(shè)計

化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，教師在教學(xué)中應(yīng)高度重視并加強實驗教學(xué)，重視提高學(xué)生動手參與實驗的能力，在實驗教學(xué)中，我們通過分組實驗和邊講邊做的演示實驗相結(jié)合的方式，讓學(xué)生在邊做邊學(xué)中發(fā)揮創(chuàng)造性和主體性，同時也能夠培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神。

課本中一些傳統(tǒng)實驗裝置復(fù)雜，操作繁瑣，實驗現(xiàn)象不明顯，而有些實驗在進行時反應(yīng)劇烈且條件不宜控制，實驗過程還會造成環(huán)境污染，甚至損害師生的身心健康。這就需要實驗教師積極主動地發(fā)現(xiàn)并分析開展實驗過程中出現(xiàn)的問題，不斷改進和設(shè)計實驗。下面以具體的例子來說明對傳統(tǒng)實驗的改進。

一、 鈉與水反應(yīng)的性質(zhì)實驗

傳統(tǒng)實驗的做法是將鈉投入到裝有蒸餾水的燒杯中，然后請學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。通過分析得出結(jié)論，并引導(dǎo)學(xué)生寫出方程式。但是在實驗的過程中只能通過觀察得出有氣體產(chǎn)生，并且由于產(chǎn)生的氣體難以收集，所以基本無法驗證生成氣體的性質(zhì)，實驗的過程中，由于反應(yīng)劇烈，常常會發(fā)生飛濺現(xiàn)象，這將對實驗者產(chǎn)生危害，所以我們將傳統(tǒng)實驗進行改進。

（一） 實驗設(shè)計

研究鈉與水反應(yīng)的性質(zhì)并驗證反應(yīng)后的產(chǎn)物。

（二） 實驗用品

軟塑料瓶（約150mL）一個、大頭針2枚、鈉塊、酚酞試劑、酒精燈、火柴。

（三） 實驗步驟

1. 準備工作：用大頭針在塑料瓶蓋上扎孔，然后將事先切好的黃豆大小的鈉塊扎在大頭針上，并貼緊瓶蓋置于瓶蓋內(nèi)部。

2. 實驗過程：塑料瓶中裝滿蒸餾水，并滴加2～3滴酚酞試劑，擠捏塑料瓶身，使其排出約20mL的水，并保持水面在瓶口位置，迅速蓋好瓶蓋，反轉(zhuǎn)瓶身使鈉與水充分接觸并反應(yīng)，此時引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象并進行準確的記錄。實驗現(xiàn)象：溶液變紅。被捏癟的瓶身逐漸恢復(fù)了原形。

這一現(xiàn)象有力地說明了在反應(yīng)的過程中有氣體產(chǎn)生。接下來驗證生成氣體的性質(zhì)。我們將瓶身正立，然后拔出瓶蓋上的大頭針，讓產(chǎn)生的氣體從針眼中排出，并用燃燒的火柴靠近排出的氣體，觀察實驗現(xiàn)象，然后通過討論分析得出結(jié)論，并寫出方程式。

3. 傳統(tǒng)實驗與微型實驗的比較：①降低實驗的危險性：在鈉與水的反應(yīng)實驗中，由于反應(yīng)劇烈，殘余的鈉塊和生成的氫氧化鈉液滴常常會伴隨著反應(yīng)飛濺出來，對實驗者造成傷害。改進后將整個反應(yīng)置于密閉容器中，不會發(fā)生飛濺現(xiàn)象。②提高實驗的嚴密性：通過瓶身恢復(fù)原形，能夠有力地說明反應(yīng)有氣體產(chǎn)生，并能夠簡單便捷地將氣體收集在瓶中。通過燃燒實驗驗證氣體的性質(zhì)。③提升學(xué)生的實驗興趣：實驗用品取材簡單方便，貼近生活，讓實驗走進生活。

二、 氯氣的性質(zhì)實驗

氯氣的性質(zhì)在高中化學(xué)中既是重點又是難點，所以教材中設(shè)計了一系列的實驗來展示它的性質(zhì)，通過實驗讓抽象的難點知識直觀化，同時也有助于學(xué)生的理解與掌握。但課本中設(shè)計的實驗裝置復(fù)雜繁瑣，且尾氣處理不方便。但如果在試管或者集氣瓶中進行實驗，會將有毒的氯氣暴露在空氣中，直接危害師生的身心健康，同時環(huán)境的污染也不容忽視。經(jīng)過反復(fù)實驗總結(jié)設(shè)計出了關(guān)于氯氣性質(zhì)的微型實驗。

（一） 實驗設(shè)計

通過簡易裝置隨時制備實驗所需氯氣，利用新制備的氯氣進行一系列的性質(zhì)實驗：

氯氣與堿溶液（氫氧化鈉溶液）的反應(yīng)；氯氣與溴化鈉、碘化鈉溶液的反應(yīng)（鹵素間的置換）；氯氣的漂白性：氯氣分別與干燥的、濕潤的有色布條反應(yīng)，氯氣與紅墨水的反應(yīng)；氯氣的酸性：氯氣與石蕊試劑作用。

（二） 實驗用品

塑料瓶（約200mL）、注射器2支、鑷子、鑰匙、濾紙或棉花團、有色布條2塊、高錳酸鉀粉末、濃鹽酸、氫氧化鈉溶液、酚酞試劑、溴化鈉溶液、淀粉碘化鉀試紙、紫色石蕊試紙、紅墨水等。

（三） 實驗步驟

1. 準備工作：事先準備好所有性質(zhì)實驗中用到的試紙或試劑，編號后整齊擺放于實驗臺前，用注射器針頭在瓶蓋上扎孔。1#：濕潤的氫氧化鈉酚酞試紙；2#：濕潤的紫色石蕊試紙；3#：干燥的有色棉布條；4#：濕潤的有色棉布條、濕潤的紅墨水試紙條；5#：濕潤的淀粉碘化鉀試紙；6#：濕潤的溴化鈉試紙條或棉花團。

2. 實驗過程：將少量的高錳酸鉀粉末（約2g）加入到塑料瓶中，然后用力將瓶身捏癟，排出大量空氣后蓋緊瓶蓋，用注射器吸取濃鹽酸并向瓶中滴加，一邊滴加一邊振蕩，此時引導(dǎo)學(xué)生注意觀察實驗現(xiàn)象并記錄：捏癟的瓶身逐漸鼓起來，瓶中充滿黃綠色的氣體，此時實驗所需的氯氣就制備完成。接下來進行設(shè)計好的一系列性質(zhì)實驗。

將注射器拔出，氣體通過注射器留下的針孔慢慢排出，用鑷子夾取事先編號的試紙依次通過該裝置的出氣口。此時再次引導(dǎo)學(xué)生注意觀察每個實驗現(xiàn)象并按照編號逐一記錄（若實驗過程中氣體的流出量不足，可以輕輕擠捏瓶身）。當設(shè)計的整個實驗結(jié)束后，用注射器吸取6mol/L的氫氧化鈉溶液向瓶中滴加，直到黃綠色氣體消失后，打開瓶蓋處理廢液。

要想順利地完成這個微型實驗，首先必須做出全面準確的實驗設(shè)計方案，對于實驗的整個過程做到有計劃有準備。實驗前按照實驗設(shè)計做好充分的準備工作。實驗過程中，必須嚴格控制反應(yīng)物的用量，以免性質(zhì)實驗完成后反應(yīng)物剩余過多，造成不必要的浪費，同時給尾氣和廢液的處理帶來麻煩。操作過程要規(guī)范，熟練，每一步操作之間的銜接要有序且迅速，更主要是實驗小組成員的團結(jié)協(xié)作和合理分工。這樣，既培養(yǎng)了學(xué)生的實驗操作能力，同時在實驗中也培養(yǎng)了他們團結(jié)協(xié)作、明確分工的團隊精神。

作者簡介：

史怡鴻，甘肅省定西市，甘肅省定西市第一中學(xué)。endprint