对人教版九年级化学两个演示实验的改进

摘要：演示实验是化学教学中最常用的直观手段之一，是提高课堂教学效率的有效方法。作为化学教师必须重视实验，想方设法改进和完善教材中的实验，多作对比演示实验。本文结合生活实际对教材上的2个演示实验进行改进和创新，在帮助学生形成化学概念和理解化学原理的同时，提高学生学习化学的兴趣，形成化学实验的技能。

关键词：九年级化学;演示实验;实验改进

化学是“实验的科学”，化学课堂离不开实验的教学。在教学中如何确保演示实验的成功并获得直观明显的实验现象，是说明化学原理和得出结论的重要依据，也是能否达到有效课堂教学的重要环节。然而现行教材中的一些实验存在不足，设计并不十分完善，因此有必要对这些实验进行恰当的改进和创新。笔者根据自身的教学实践对其中两个演示实验进行改进，取得了很好的教学效果。

一、测定空气中氧气含量的实验改进

人教版九年级化学上册第27页用图1所示的装置来测定空气中氧气的含量。【实验2-1】是这样设计的：①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等分，用弹簧夹夹紧胶皮管。②点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。③待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。

图1装置存在几点不足之处：

1.实验前将集气瓶容积划分5等份，还没有实验根本不知道空气中氧气的含量约为1/5，如何得知需要将集气瓶容积划分5等份？

2.红磷需要在容器外点燃，点燃的红磷伸进集气瓶并塞紧橡皮塞前，集气瓶中会有空气膨胀而逸散，造成实验误差。

3.据相关文献显示：红磷熄灭后集气瓶中氧气含量较高，约为8.85%，白磷燃烧熄灭后容器内氧气含量较低，约为3.21%。

4.实验结束后，导管中有少量的水，造成实验误差。

我在实验教学中，分析实验原理，选择可燃物白磷进行实验，设计了图2所示装置，该实验装置有如下优点：

1.实验前只需测定具支试管的容积，无需将容器划分5等份。

2.白磷的着火点低，只需将具支试管放入热水中即可引燃，避免了在容器外点燃导致容器内气体逸散引起的误差。

3.同等条件下白磷消耗的氧气比红磷多，反应更充分。

4.导管中有水，不会导致实验误差，该实验中只需将量筒中水的体积减少量与具支试管容积对比就可得到空气中氧气含量。

二、探究可燃物燃烧条件的实验改进

“探究可燃物燃烧的条件”是人教版九年级化学上册第七单元《燃烧和灭火》课题的教学内容。课本第128页【实验7-1】是這样设计的：①在500毫升的烧杯中加入300毫升热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷，在烧杯上盖一片薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷（如图1），一段时间后铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧。②用导管对准烧杯中的白磷，通入少量氧气（或空气），热水中的白磷燃烧（如图二）。通过这两个实验得出可燃物燃烧的条件：一是达到燃烧所需的最低温度（也叫着火点）;二是与氧气（或空气）接触。

按照教材的方法进行实验，尚存在一些不足：

1.污染较大，实验要求在通风橱或抽风设备下进行，事实上很多教师通常都在普通教室里做实验，铜片上即使放很少量的白磷，燃烧产生的白烟也会迅速弥漫教室，造成严重污染。

2.实验时间较长，教材上课时间在冬天，温度较低，热水提供给白磷的热量不够，造成白磷很长时间才燃烧或不燃烧。

3.实验不易控制。白磷燃烧后，因为铜片传热快，加上白磷燃烧的火星溅落，会引起旁边的红磷也燃烧，导致实验失败。向热水中的白磷通入氧气，白磷容易被吹散，难以与氧气接触，不容易看到白磷在水中燃烧的现象。

4.存在安全隐患，热水中白磷呈液态，有时部分白磷会浮于水面而发生燃烧甚至飞溅，白磷易燃且有剧毒，存在安全隐患。

5.实验完毕后，热水中没有燃烧的白磷碎末，在水里到处“乱跑”不便回收，处理它既浪费原料，又污染环境。

为了防止环境污染，体现化学实验的“绿色化”追求，我特将课本实验作如下改进和创新，如下图。

1.实验步骤

①如图1所示，先将两支100m1注射器的下端分别套上一小段橡胶管，然后将其活塞推进注射器底部，再将这两支注射器分别插入两个盛有氧气的集气瓶中，往外拉动活塞，使每支注射器抽取约三分之二针筒的氧气。

②如图2所示，先将一小块白磷放在200ml的烧杯中，立即加入150ml左右的冷水，然后将已连接上述注射器的三角漏斗放入该烧杯中，并使漏斗口罩住白磷。再将注射器的活塞往内推，通入氧气时，冷水中的白磷不燃烧。

③如图3所示，先将一小块白磷放在200m1的烧杯中，立即加入150m1左右的冷水，然后将已连接上述注射器的三角漏斗放入该烧杯中，并使漏斗口罩住白磷，再向烧杯中加入约10克生石灰，生石灰和水反应放热可使水温升高。注射器的活塞不移动，不通入氧气时，热水中的白磷不燃烧。

④如图3所示，将注射器的活塞往内推，通入氧气时，热水中的白磷燃烧，但燃烧产生的五氧化二磷白烟会被水吸收，可避免白烟扩散造成对环境的污染。

结合上述②④，证明可燃物必须到达一定温度（着火点）才能燃烧;结合上述③④，证明可燃物通常需要接触空气（氧气）才能燃烧。

2.改进后的优点

①没有污染，保护师生身体健康。

②操作简便，节约实验时间。

③现象明显，无安全隐患。

对课本中的演示实验进行优化设计，改进创新，可以使现象更明显，实验结论更准确，实验的证据更可靠。这样的优化实验让学生更易于理解和接受，课堂有效参与率自然就高了。如果课堂中的内容理解起来有困难，有部分学生往往就会对化学产生畏惧心理，久而久之就失去了学习化学的兴趣。所以教师应该结合具体教学内容及学生的认知特点，从生活出发，从实际出发，有针对性地优化演示实验。

参考文献：

[1]人民教育出版社课程教材研究所.义务教育教科书﹒化学（九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2012：27，128-129.

[2]马小芳.以实验为抓手提高初中学生化学课堂的有效参与度[J].化学教与学，2020（1）：94.

[3]付小勤.初三化学若干演示实验的改进[J].化学教学，2012（3）：47.

作者简介：申拴卫，男，汉族，1968年6月出生，陕西渭南人，毕业于陕西教育学院化学教育专业，本科学历，中学高级教师，渭南市临渭区教学研究室化学教研员，主要从事初中化学教学研究。