李 敏，李英剛

(西安文理學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，陜西 西安 710065)

化學(xué)實驗則是一種有效的認知途徑，通過實驗引導(dǎo)學(xué)生把學(xué)習(xí)的化學(xué)知識與實踐結(jié)合起來，進一步加深對于化學(xué)知識的認知，在提高學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)上發(fā)揮著它不可替代的重要作用。趣味化學(xué)實驗具有操作簡便，現(xiàn)象明顯的特點[1]，能夠通過生動趣味的實驗，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和對事物的認知能力進一步增強，最終達到提高學(xué)生觀察能力、動手能力、探究創(chuàng)新能力等[2]。

1 趣味化學(xué)實驗設(shè)計原則

在趣味化學(xué)實驗的設(shè)計過程中，選取化學(xué)實驗應(yīng)注意要符合趣味性、安全性、直觀性、簡易性、可行性等原則[3]。趣味性強的化學(xué)實驗?zāi)軌蜓杆僖饘W(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生的探索興趣，讓學(xué)生在愉悅的氛圍中探索，培養(yǎng)好學(xué)的精神。直觀性強的化學(xué)實驗有明確，明顯的實驗現(xiàn)象，便于觀察，易于學(xué)生理解實驗現(xiàn)象。簡易性強的趣味化學(xué)實驗設(shè)計方法應(yīng)簡單易于學(xué)生理解，對于學(xué)生的操作要求低，便于學(xué)生操作[4]。趣味化學(xué)實驗的設(shè)計過程中符合安全性的原則，趣味化學(xué)實驗的選材應(yīng)選用無強酸、無強堿、無毒的實驗用品，或利用安全的物品來代替強酸、強堿、有毒的實驗用品，一定要用強酸、強堿、有毒的實驗用品則要做好安全措施。實驗的設(shè)計過程中還要符合可行性原則，可行性原則是實驗?zāi)芊耥樌M行的關(guān)鍵。

2 趣味化學(xué)實驗設(shè)計案例

趣味實驗設(shè)計根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的顏色變化、性質(zhì)變化、物質(zhì)狀態(tài)變化，并根據(jù)先認知，再體驗，后探究的學(xué)生學(xué)習(xí)特點，設(shè)計的趣味化學(xué)實驗。

2.1 滅字靈

實驗用品：草酸溶液、次氯酸鈉溶液、藍黑墨水筆、白紙。

實驗方法：先用筆蘸上藍黑墨水在白紙上寫幾個字。然后用草酸溶液擦拭字跡，發(fā)現(xiàn)字跡顏色變淡。再用次氯酸鈉溶液擦拭該字跡，發(fā)現(xiàn)字跡消失了。

實驗原理：草酸與三價鐵反應(yīng)生成草酸鐵的絡(luò)合物,除去了墨水中黑色的鞣酸鐵。次氯酸鈉溶液有漂白性，漂白了墨水中的藍色。

設(shè)計意圖：通過奇妙的消字現(xiàn)象，使學(xué)生理解草酸和三價鐵離子間的絡(luò)合反應(yīng)。了解次氯酸鈉溶液的漂白性。

2.2 燒不壞的手帕

實驗用品：酒精、手帕、鑷子、酒精燈。

實驗方法：把一手帕在酒精和水(2∶1)的混合溶液中充分浸泡，然后用鑷子夾著手帕在酒精燈上點燃，在燃燒的過程中不斷搖晃，火焰熄滅后發(fā)現(xiàn)手帕仍完好無損[5]。

實驗原理：手帕燃燒時由于水的存在，燃燒反應(yīng)并不是很劇烈，放出的熱量也就不多，再加上燃燒過程中不斷搖晃也帶走了部分的熱，所以手帕的溫度一直達不到它的著火點，因此手帕不會燒壞。

設(shè)計意圖：通過神奇的手帕燃燒而完好無損的實驗展示，讓學(xué)生深刻理解著火點這一概念對于物質(zhì)燃燒的影響。

2.3 空杯生煙

實驗用品：集氣瓶、濃氨水、濃鹽酸。

實驗方法：分別在兩個集氣瓶瓶壁邊緣滴入幾滴濃氨水和濃鹽酸，然后把兩個集氣瓶瓶口完全相對不留空隙，過一會發(fā)現(xiàn)集氣瓶中有白煙生成。

實驗原理：濃氨水揮發(fā)出的氨氣和濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體反應(yīng)，生成氯化銨形成白色的煙。

設(shè)計意圖：通過氣態(tài)到固態(tài)的狀態(tài)變化，讓學(xué)生認識到氨氣和氯化氫氣體化合反應(yīng)生成白煙狀的物質(zhì)。

2.4 噴霧作畫

實驗用品：濾紙、碳酸鈉溶液、酚酞試液、噴壺。

實驗方法：先用濾紙制作一朵小花，然后用碳酸鈉溶液浸泡制作的小花，取出后在陽光下晾干。實驗時用裝有酚酞試液的噴壺噴灑小花，發(fā)現(xiàn)小花的顏色由白色變?yōu)榧t色。

實驗原理：碳酸鈉溶液顯的是堿性，而酚酞試液遇堿變紅，所以碳酸鈉溶液能使酚酞試液變紅。

設(shè)計意圖：通過簡單的顏色變化展示，使學(xué)生理解堿遇酚酞試液變紅。

2.5 噴霧顯字

實驗用品：筆、硫氰化鉀溶液、白紙、三氯化鐵溶液、噴壺。

實驗方法：用筆蘸取硫氰化鉀溶液在白紙上寫字，然后在陽光下把寫字的白紙晾干，實驗時用裝有三氯化鐵溶液的噴壺在寫字的白紙上噴灑，發(fā)現(xiàn)白紙上的字跡顏色變?yōu)檠t色。

實驗原理：三價鐵離子與硫氰化鉀溶液反應(yīng)后顯血紅色。

設(shè)計意圖：通過前后字跡顏色變化的展示，使學(xué)生了解到三價鐵離子與硫氰化鉀溶液反應(yīng)后顯血紅色。

2.6 密寫信

實驗用品：筆、稀淀粉溶液、白紙、碘水、噴壺。

實驗方法：用筆蘸取稀淀粉溶液在白紙上寫字，然后在陽光下把寫字的白紙晾干，實驗時用裝有碘水的噴壺噴灑，白紙上顯現(xiàn)出藍色的字跡。

實驗原理：淀粉溶液和碘溶液反應(yīng)顯藍紫色。

設(shè)計意圖：通過濾紙上字跡的顯現(xiàn)和字跡顏色的展示，使學(xué)生了解淀粉溶液和碘溶液反應(yīng)顯藍紫色。

2.7 茶水-墨水-茶水

實驗用品：燒杯、茶水、綠礬、草酸。

實驗方法：在裝有橙黃色茶水的燒杯中，加入綠礬粉末攪拌，發(fā)現(xiàn)橙黃色茶水變成了藍色的墨水。接著加入草酸晶體粉末后，發(fā)現(xiàn)剛剛變成的藍色墨水又變回原來的橙黃色茶水。

實驗原理：茶含有的單寧酸與綠礬中的亞鐵離子反應(yīng)，先生成單寧酸亞鐵，后被氧化成單寧酸鐵，使茶水的顏色變成藍色。再由于草酸具有還原性，可以把三價鐵還原成二價鐵，因此茶水的藍黑色又消失了，重新顯示出茶水的橙黃色。

設(shè)計意圖：利用生活中常見的日用品和實驗試劑設(shè)計趣味實驗，探究綠礬和草酸的化學(xué)性質(zhì)。

2.8 “可樂”變“雪碧”

實驗用品：可樂空瓶、酒精、碘片、大蘇打。

實驗方法：在空可樂瓶中先加一定的蒸餾水和酒精，再加入適量碘片，邊加邊振蕩直到溶液的顏色和可樂相似為止。隨后在瓶蓋內(nèi)封存大蘇打粉末后，將瓶蓋小心蓋緊，注意不要使大蘇打粉末散落在瓶內(nèi)。實驗時將可樂瓶上下?lián)u晃，很快一瓶“可樂”變成了無色透明的“雪碧”。

實驗原理：硫代硫酸鈉和碘能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，褪去碘溶液的顏色。

設(shè)計意圖：通過趣味化的實驗設(shè)計和有趣的實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生探究硫代硫酸鈉和碘發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。

3 趣味化學(xué)實驗調(diào)研與實踐

通過設(shè)計問卷在化學(xué)專業(yè)學(xué)生中進行調(diào)查，并對調(diào)查結(jié)果進行分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)生喜歡這種有趣、生動的實驗方式來學(xué)習(xí)化學(xué)知識，也喜歡老師在生活中和課堂上引入的趣味化學(xué)實驗，并且認為趣味化學(xué)實驗對于激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，開發(fā)學(xué)生的探索能力等多方面都有積極的影響。通過進行實驗、觀察現(xiàn)象和不斷改進，“滅字靈”和“燒不壞的手帕”，兩個實驗以簡單、直觀、趣味的實驗呈現(xiàn)方式，達到了讓學(xué)生認知物質(zhì)變化規(guī)律的目的，同能激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。“噴霧顯字”和“密寫信”，兩個實驗加深了學(xué)生對知識的掌握和鞏固，能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力?！安杷?墨水-茶水”和“可樂”變“雪碧”，兩個實驗具有操作簡單、探索性強的優(yōu)點，能激發(fā)學(xué)生的好奇心，使學(xué)生在好奇心的驅(qū)動下主動探索研究，進一步開發(fā)學(xué)生的探究創(chuàng)新能力。