浅谈对九年级化学教材部分实验的改进实例
2016-10-14王小元
王小元
摘 要:针对人民教育出版社2012年版九年级化学教材上册第1~5单元的部分实验方案的不完美,作出原创的实验改进,并介绍某些文献中较为实用的实验改进和实验创新。可作为九年级化学教师的实验教学工作的参考。
关键词:九年级;化学教材;部分实验;改进
中图分类号:G622 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2016)16-210-02
《义务教育化学课程标准(2011)·第三部分 课程内容》认为:“义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动……化学实验是进行科学探究的重要方式……学习和运用化学实验技能和科学探究方法,离不开实验活动。”做好实验,对培养学生的科学素养,对学生学习好化学知识与技能,有不可替代的重要作用。
本人是一直处在教学一线的化学教师,在教学中经常做大量实验,有时较为成功,有时不令人满意,就随时思考、亲自动手,以改进实验。本人不断向同行学习,坚持学习各种纸质的、电子的化学文献,随时收集、整理有关九年级化学实验改进的内容,试用后筛选出较简单实用的改进实验。经多年积累,现以人民教育出版社2012年版教材的单元、课题为序综述如下,供教学一线的九年级化学教师参考、研讨。因积累的时间很长、文献的辗转引用等,其中部分改进的原创者有误或缺如,请指正。
一、对蜡烛及其燃烧的探究实验[一单元课题2,上册12、13页探究实验]
蜡烛火焰各层温度的比较。教材是将火柴梗迅速平放入火焰中,约1秒后取出。此操作学生不易掌握好,火柴有的中间、两端都变黑了,甚至燃起来,有的中间、两端都不黑。有人改进为:用直的细铁丝或细铜丝平放在火焰上接近灯芯处,约1秒后取出。可明显地看到金属丝在外焰的部分发红,内焰及焰心部分较暗,从而推断出蜡烛火焰各层温度的高低。现象明显,操作容易。
点燃蜡烛刚熄灭时的白烟,以引燃蜡烛。教材是用火柴点燃白烟,由于白烟易摇摆飘散,点火时往往火柴离烛芯很近才能成功,学生会误认为是烛芯被直接点燃,说服力不强。对此,辽宁省调兵山市第三中学的张艳萍、王崇庆老师改进为:蜡烛熄灭后,马上在其上方罩上一个螺旋铜丝圈,白烟顺着该圈上升,这时在圈的上方点燃白烟,现象明显,说服力很强。教材用火柴点燃白烟,由于从吹灭蜡烛到划燃火柴的时间较长,有时又不能一次划燃火柴,白烟往往已散尽,蜡烛很难重新燃烧。对此,有人改进为:熄灭蜡烛前将打火机并排靠在蜡烛旁,吹灭蜡烛的同时按下打火机,即刻点燃白烟,引燃蜡烛。效果明显。本人对此实验作了如下改进:选粗蜡烛、长灯芯、大火焰,右手用镊子夹住一根直径约为0.2厘米、长约10厘米的金属管或玻璃导管,将下端接触燃烧很旺的蜡烛的灯芯,管倾斜向上,等约15秒上端管口飘出白烟,左手用打火机点燃,管口持续出现一个小火焰。现象很明显。
二、氧气的密度比空气的略大[二单元课题2,上册33页]
因教材中没有相应实验,学生不能直观感知氧气的密度比空气的大。有人增设了一个实验:取两瓶氧气,分别正放、倒放在铁架台上,用两根带火星的木条同时实验。观察到带火星木条都会复燃,不同的是,正放的那瓶氧气可以连续试验十多次,而倒放的那瓶氧气只能试验三五次。分析得出,氧气的密度比空气的大。
三、细铁丝在氧气中燃烧[二单元课题2,上册34页实验2-4]
铁丝的选材,本人抽下废旧石棉网上的铁丝,用砂纸打磨除锈,若极细就将4~5根绕成一根,若较粗就只用一根,在粗金属丝(如燃烧匙的柄)上绕成螺旋状。有人不拴小木条,把螺旋状铁丝在无水酒精中蘸一下,立即点燃,立即伸入氧气瓶中。现象明显。
有人改用市场上卖的洗锅碗用的钢丝球(本身就薄且卷曲),剪成一小团。不必蘸无水酒精,在酒精灯上加热至红热,然后伸入氧气瓶中,会看到铁丝剧烈燃烧,火星四射,现象非常明显。
四、分子运动现象──氨分子的扩散[三单元课题1,上册49页探究实验]
教材用大烧杯罩住两只分别装有酚酞试液和浓氨水的小烧杯。氨水的用量较大、氨水挥发出来的刺激性气味很大。对此,有人改为微型实验:用小烧杯代替大烧杯,用滤纸剪成小花形、用细铁丝串成一花束、插到一小块泡沫塑料上固定,向滤纸滴上酚酞试液,用小贝壳、瓶盖、装药片的空铝塑板等代替小烧杯,内滴入浓氨水,可看到小花由白变红。现象明显,也增加了实验的趣味性;同时把实验微型化,节省了药品,不会有很大的刺激性气味。
有人改进为:先在一张滤纸上用无色酚酞试液画上一只小动物(小猫、小狗、蝴蝶等),把滤纸用窄胶带粘在大烧杯侧壁下部,向一个瓶盖注入浓氨水,将烧杯倒扣在瓶盖上,能较快看到滤纸上出现一只清晰的、红色的小动物。现象明显,还能激发学生的好奇心,激起探究欲望,培养学生对化学的良好感情。
五、氢气燃烧[四单元课题1,上册79页实验4-5]
氢气火焰的淡蓝色很浅,白天不易看到,部分学生不觉得它在燃。有人在火焰后用黑色纸板衬托,稍明显。本人用小片餐巾纸放在管口,学生明显看到纸被点燃,对氢气在燃烧确信无疑。
氢气验纯后试管内本生有余焰,但是余焰不易被观察到。为了让学生确信试管中有余焰,天津市杨村第二中学的任培文、杨士祥老师增加如下操作:验纯后立即把试管口朝上、稍微倾斜浸没在水槽中,水进入试管,剩余氢气被排出,在试管口可看到氢气继续燃烧的火焰,现象明显。
教材是在带尖嘴玻璃导管口点燃纯净的氢气,由于玻璃中钠离子的缘故火焰呈黄色,看不到淡蓝色火焰,易给学生造成错觉。可将玻璃尖嘴导管改成金属针管(如气门针、注射针头),点燃氢气呈淡蓝色火焰。
六、反应前后物质的质量关系[五单元课题1,上册92页探究实验]
可增做实验:取下火柴头2-3个放入试管中,在橡皮塞的导管上拴紧气球或塑料袋,用塞子塞紧试管,放在天平上称量。取下试管,用酒精灯加热试管底部,使火柴头在试管内燃烧,气球先膨胀,冷却后收缩。燃烧结束后放回天平左盘,天平仍然平衡,表明反应前后物质的总质量不变。
以上有关人教版2012年版九年级化学教材第1~5单元部分实验的改进,定有不少值得商榷之处,请各位专家、老师指正,以期更为完善,更有利于教学。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准[M]. 北京: 人民教育出版社,2011:
[2] 人民教育出版社化学课程教材研究开发中心.义务教育教科书化学九年级上册[M].北京: 人民教育出版社,2012:
[3] 鲍正荣.化学实验绿色化研究.[M]. 四川: 四川师范学院化学系,2001:
[4] 高 芮.中学化学课堂实验的改革与创新[D].西华师范大学化学化工学院化学教育专业2010级,毕业论文
[5] 石家庄市第三中学高利欣,《对初中化学几个实验的一些改进和补充》
[6] 文山县平坝中学肖闯,《中学化学实验的改进和改良》