活动双手 放飞思维——“实验装置气密性检查”之教学案例

徐亚琴

（江苏省金坛市第五中学 江苏 金坛 213200）

背景：时值省实验装备中心课题组活动在我校开设一节观摩课，作为实验装备中心课题之一《实验教学案例的开发与研究》的成员，当然责无旁贷。为此，我们就本课题，结合课时进度 （上册化学教材的教学刚刚结束），确定了这节课的案例开发。

在中学化学实验及有关实验设计习题中，经常涉及装置的气密性检查问题。一般说来，无论采用哪种装置制取气体，在成套装置组装完毕装入反应物之前，必须检查装置的气密性，以确保实验的顺利进行。检查装置气密性方法较多，需要视不同具体情况而选择不同的检验方法，那么在这些方法中，又有什么规律可循呢？

教学思路：在气体与物质间反应的装置中，都存在着一个相同的问题，那就是：在实验前都要检查装置的气密性，这是中考的一个考察热点，是同学们答题失分较多的地方。所以今天这节课，就对这个问题展开深入研究。

投影展示三套装置：

（1）只有一个排气管的装置（实验室制取氧气的简易发生装置图A）

（2）有两个管口的装置（实验室制取二氧化碳的简易发生装置图B）

（3）有多个管口的复杂装置（实验室CO还原氧化铁实验装置图）

学生逐一讨论设计装置气密性检查方案并交流，然后组装仪器，展开气密性检查操作，并进行比较、创新。

每一套装置实验结束，进行再交流，并小结。其间将U型管、注射器、气球等仪器也配以使用。

典型装置学习完后，教师小结：装置气密性检查采用的一般方法是：通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成，水柱的形成，液面的升降等）来判断装置气密性的好坏。在实际检验过程中，由于气体发生器结构不同，因此检验方法也有一定的差异。

最后课堂反馈：

1．用推拉注射器活塞的方法检查图中装置的气密性。当缓慢拉活塞时，如果装置气密性良好，可观察到 （ ）

A．长颈漏斗下端口产生气泡

B．瓶中液面明显上升

C．长颈漏斗内有液面上升

D．注射器内有液体

2．下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是（ ）

3．为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用了实际使用容积为40mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果好的针筒注射器，将足量的白磷（化学性质与红磷相似，40℃就可以燃烧）放入试管后，用橡皮塞塞紧试管，并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后松开弹簧夹，观察现象。

（1）正式开始实验前，该小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从20mL刻度推至15mL刻度，然后松开活塞，观察活塞回到20mL处，该操作的目的是______。

（2）实验后可以观察到针筒活塞从原来的20 mL慢慢向左移至______刻度处。（ ）

A ．4mL B．8mL

C．12mL D．16mL

4．根据右图及描述，回答下列问题：

关闭图B装置中的弹簧夹a后，开启分液漏斗的活塞b，水不断往下滴，直至全部流入烧瓶。试判断：A装置是否漏气？（填“漏气”、“不漏气”、“无法确定”）______。判断理由：______。

5．下图是验证燃烧条件的实验装置图，简要叙述检验该装置气密性的方法。

反思：之前，有关装置的气密性检查大多随堂演示，并给定了统一而规范的答案。如今，在实验过程中，让学生放飞思维，放开双手去做，发现惊喜很多。比如由于当时气温较低，有小组用手握法检查A装置气密性时，始终看不到气泡，能灵机一动，将双手使劲摩擦后紧握容器外壁；更有甚者想到将试管塞到衣服内加热（学生装置未提供酒精灯）。由此学生感言：有时理论与实际还是有差距的。又如，在没有提供注射器的情况下，有学生很快想到对B装置进行“吹气”与“吸气”，借助液注上升和气泡来判断气密性。之后再意识到实验室安全规范要求后，提出用注射器或洗耳球等代替。

也意外地发现了一批“特殊”学生，他们的共同点是实验方案写得很好，有条有理；实验操作也规范准确，能做到有条不紊，但就是达不到预期的实验目的。假如让他们参加中考，必定得高分。如果让他们到实验室去做实验，却只能得零分了。明明是一套气密性优良的装置，却说成漏气，这是什么原因？明明是一套漏气的装置，却说成气密性良好，这又是什么原因？实验正在进行，现象还没有完整，他们便迫不及待地下结论了。这批学生会说实验方案、会写实验步骤、也会做实验，但就是不能把实验做成功。他们虽具有实验技能，却缺少实验操作的经验。因此，初三化学实验教学一定要改变过去那种“教师装药，学生放炮”缺少创意的实验氛围。实验教学从内容到形式要顺应时代潮流，要体现时代特征，也就是素质教育的要求。荀子说：“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若行之。”实践是培养和提高能力的最佳方式。重视动手，要给学生尽可能多的动手机会，实验是一项动作性强的脑体结合的活动，只看不做，学生的实验技能、能力以及良好的思维品质就无法形成与发展。通过动手不仅可以提高学生的实验技能而且还可以培养学生发现问题、解决问题的能力，激发他们的探究精神。

启示：化学课程标准中指出：“转变学生的学习方式是课程改革的基本要求，教师要更新教学观念，在教学中引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习，……”要“重视探究学习活动，发展学生的科学探究能力，教师应充分调动学生主动参与探究学习的积极性，引导学生通过实验、观察等多种方式，在提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等活动中，增进对科学探究的理解，发展科学探究能力”。这段精辟的阐述告诉我们，教师要成为学生学习过程中平等的首席。要让学生当演员，更要培养学生使他们成为导演，成为大导演，成为著名的大导演，试想没有实践，哪会有经验体会，没有经验和体会哪会有理性的思维，对科学的学习、理解和掌握甚至运用，只有间接经验，没有实践是不行的，纸上谈兵终觉浅，而化学的学科特征恰恰在实验上，而实验的主体不是教师而应是学生，无论演示还是分组实验，教师都应该尽可能地放开学生的手脚，放开学生的头脑，给学生时间，给学生空间，给学生亲身经历的机会，给学生搭建表演的舞台，一显身手的舞台。

此次实验教学的经历，此次新课程标准的学习，让我们再一次明确了：教学主动权虽然往往在教师，而正因为教学的主动权在我们手里就更应该合理把握，因为，我们的教学影响甚至制约着学生的成长、学生的终身发展，因此我们在教学过程中绝不能忽视真正实施学习的主体是学生，教学的过程实质是学生的学，而不是教师的教，因此，实验教学过程，更确切地说是实验过程中，表演的舞台应交给学生，让学生成为化学实验的“魔术师”，在“魔术”表演过程中，让学生不仅要用大脑去思考，而且还要用眼睛去观察，用耳朵去聆听，用嘴巴去交流，用双手去操作，也即用自己的身体去感受，用自己的心灵去感悟，让学生们自由飞翔的思维空间得到有效开发。而真正谜底的揭示，需要教师和学生共同去开起。教师应成为这一“魔术”表演过程中的舞台搭建者，表演过程的指导者和帮助者。