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        鋁熱反應(yīng)實驗創(chuàng)新設(shè)計

        2018-03-26 04:37:04黎智強
        新課程(下) 2018年4期
        關(guān)鍵詞:氯酸鉀螺帽鋁粉

        黎智強

        (廣西昭平縣第五中學(xué),廣西 賀州)

        化學(xué)是實驗科學(xué),實驗?zāi)芰κ菍W(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,以實驗為基礎(chǔ)展開化學(xué)教學(xué)已成為化學(xué)教學(xué)工作者的共識。只有不斷改進和創(chuàng)新,化學(xué)實驗才會充滿生命和活力,保持其在化學(xué)教學(xué)中的獨特魅力,最大限度地發(fā)揮實驗教育教學(xué)的功能,使化學(xué)實驗教學(xué)更切合教學(xué)改革的潮流,適合素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的需求。

        一、教材中的實驗設(shè)計

        人教版必修2第89頁第四章第一節(jié)“開發(fā)利用金屬礦物和海水資源”中的實驗4-1是鋁熱反應(yīng):“將5g干燥的氧化鐵粉末和2g鋁粉均勻混合后放入紙漏斗中,在化合物上面加少量氯酸鉀固體,中間插入一根用砂紙打磨過的鎂帶。用燃著的小木條點燃鎂帶,觀察現(xiàn)象?!?/p>

        二、存在的問題

        該實驗雖然簡單但還存在以下幾點問題:

        1.因鎂帶的品質(zhì)不高,不易點燃,或點燃后容易熄滅;且鎂帶燃燒時發(fā)出耀眼強光,對學(xué)生的眼睛有害。

        2.鋁熱劑和氯酸鉀的用量多,產(chǎn)生大量的濃煙,污染室內(nèi)環(huán)境。

        3.教材中氯酸鉀的用量為少量,學(xué)生實際操作時對“少量”藥品的用量難以掌控。

        三、實驗改進

        為了解決以上問題,對實驗進行以下改進:

        1.用手持煙花——電火花代替鎂帶燃燒消除了光污染,避免了對學(xué)生眼睛的傷害。

        2.用普通的六角螺帽和方形鐵板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙漏斗作為反應(yīng)容器。

        3.通過實驗可知,根據(jù)教材將5g干燥的氧化鐵粉末和2g鋁粉均勻混合后,氯酸鉀用量為0.4g已經(jīng)能讓實驗順利地進行并有明顯的實驗現(xiàn)象,而且產(chǎn)生的煙量比較少。因此,確定實驗藥品氧化鐵、鋁粉、氯酸鉀的用量比為 25∶10∶2。

        四、改進實驗操作

        先把普通的六角螺帽放在方形鐵板上,把實驗藥品氧化鐵、鋁粉、氯酸鉀按用量比為25∶10∶2放入六角螺帽中,中間插入一小段手持煙花“電火花”,用燃著的小木條點燃“電火花”,觀察現(xiàn)象。

        五、實驗裝置優(yōu)點

        裝置設(shè)計體現(xiàn)了:(1)簡易性、安全性——該裝置省去了鐵架臺、蒸發(fā)皿(沙盆),用普通六角螺帽和方形鐵板作為反應(yīng)容器,小巧質(zhì)輕,便于攜帶。操作時簡單、方便,學(xué)生能親自動手完成,耗時少。(2)環(huán)保性——用手持煙花“電火花”代替鎂帶燃燒消除了光污染;藥品在螺帽中反應(yīng),減少了鋁熱劑特別是氯酸鉀的用量,節(jié)約了資源并減少了煙的排放,有效降低了空氣污染。(3)趣味性——實驗時鐵熔球成功焊接在鐵板上,增強了實驗的趣味性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識,讓學(xué)生體驗到了知識的實用性和價值性。

        六、創(chuàng)新后的思考

        用生活用品代替化學(xué)儀器,雖然降低了實驗成本,但缺失了某些具體化學(xué)學(xué)科特色的實驗教學(xué)功能。過分強調(diào)生活化而淡化化學(xué)學(xué)科的實驗,會影響化學(xué)學(xué)科邏輯體系的構(gòu)建和學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。有學(xué)者認為:化學(xué)實驗在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面具有不可代替的重要作用,從態(tài)度、方法、審美、品質(zhì)等全面形成科學(xué)能力?;瘜W(xué)實驗必須體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、操作能力和創(chuàng)新能力之功效。也有學(xué)者認為:實驗的功能可概括為認識功能、方法論功能、教學(xué)功能。因此,無論實驗如何改革和創(chuàng)新,課本中有些傳統(tǒng)和經(jīng)典的實驗仍有其獨特的價值,仍能顯示出其卓爾不凡的魅力。創(chuàng)新必須以不違背實驗教學(xué)功能為前提,讓學(xué)生親身經(jīng)歷化學(xué)學(xué)習(xí)過程,達到激發(fā)興趣、啟迪思維、培養(yǎng)能力、全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),才是實驗教學(xué)的最終目的。

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