關(guān)于野鈉在空氣中燃燒冶實驗改進的思考

邱福明 張 華

（1江蘇省昆山中學江蘇昆山215300；2江蘇省木瀆高級中學江蘇蘇州215101）

關(guān)于野鈉在空氣中燃燒冶實驗改進的思考

邱福明1張 華2

（1江蘇省昆山中學江蘇昆山215300；2江蘇省木瀆高級中學江蘇蘇州215101）

通過對鈉燃燒實驗的改進，引發(fā)對教師自身發(fā)展、學生創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)和課堂效益提高的思考。

鈉；實驗改進；自身發(fā)展；創(chuàng)新素養(yǎng)；課堂效益

一、鈉在空氣中燃燒實驗改進

1.課本實驗

鈉在空氣中燃燒的實驗,人教版和蘇教版、魯科版分別采用了如下圖所示的裝置[1]。

圖1人教版教材圖圖2蘇教版、魯科版教材圖

優(yōu)點：操作簡單。

缺點：有黑煙,且產(chǎn)生黑色物質(zhì)干擾現(xiàn)象。

2.改進實驗

改進（1)：

①取厚約0.2mm的銅片,剪成7.5mmx7.5mm的正方形,放在鐵架臺的鐵環(huán)上。在銅片中央放一張2.5mmx 2.5mm的鋁箔,并使兩者接觸良好。

②取一粒綠豆大的鈉塊,用濾紙吸干煤油,放在鋁箔中央。

③點燃酒精燈加熱銅片,可觀察到鈉與O2反應(yīng)的現(xiàn)象,黃色火焰,有淡黃色固體生成[2]。

優(yōu)點：現(xiàn)象較明顯。

缺點：操作稍繁,鋁箔易掉落。

改進（2)：如圖3裝置（夾持裝置略)

圖3

現(xiàn)象：反應(yīng)中鈉表面形成白色的Na2O,熔化成光亮的小球,劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰,反應(yīng)生成淡黃色固體,均可明顯的呈現(xiàn)出來,但仍有少量黑色物質(zhì)生成。

優(yōu)點：現(xiàn)象明顯。

缺點：仍有少量黑色物質(zhì)生成。

改進（3)：如圖4裝置

圖4

操作步驟：①取綠豆粒大的金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油,放入硬質(zhì)玻璃管中。

②用酒精燈加熱至金屬鈉熔化成閃亮的小球,用洗耳球向硬質(zhì)玻璃管中吹入空氣,能看到鈉劇烈燃燒,發(fā)出黃色的光,燃燒完全后,在硬質(zhì)玻璃管中有大量的淡黃色固體生成。

優(yōu)點：無黑色的碳生成,生成大量的淡黃色Na2O2,生成的產(chǎn)物不擴散到空氣中。

缺點：裝置較復(fù)雜。

改進（4)：如圖5裝置

操作步驟：①取黃豆粒大小的金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油,放入燒杯中。

②用酒精燈加熱至金屬鈉熔化,用洗耳球連續(xù)鼓入空氣。會看到鈉劇烈燃燒,有大量的淡黃色固體生成。

圖5

優(yōu)點：操作簡單,現(xiàn)象明顯,無黑色的碳生成,生成大量的淡黃色Na2O2。

缺點：Na2O2擴散到空氣中。

理論解釋：改進3、4在加熱過程中,煤油（沸點110～350℃)揮發(fā),帶走裝置中的部分空氣,裝置O2濃度較低,鈉很難燃燒,使煤油揮發(fā)較完全,加熱到一段時間后,用洗耳球鼓入空氣,就不會出現(xiàn)殘留的煤油因不完全燃燒生成黑色的碳帶來的干擾。

二、幾點思考

1.實驗改進和創(chuàng)新，教師自身發(fā)展的需要

蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過：“學生眼里的老師應(yīng)當是一位聰明、博學、善于思考、熱愛知識的人”。通過對實驗改進和創(chuàng)新,無疑會使我們的課堂煥發(fā)出新的光芒,讓教師在付出的過程中體驗收獲,體驗創(chuàng)造的快樂。作為一個專業(yè)教育者,教師應(yīng)該具有專業(yè)化學習的意識和能力,不斷地學習,不斷自我成長,提高自身的專業(yè)化水平,才能改進和創(chuàng)新出簡單可行,引起學生視覺震撼的實驗。

一堂好的課,常給學生留下終身難忘的印象,如果能在教學中挖掘教材的實驗,由實驗激發(fā)學生的思維,由實驗轉(zhuǎn)向深刻的理解,探索和進取,將抽象的知識通過實驗給予解釋,這就要求我們教師必須從實際出發(fā),實事求是,同時擺脫束縛,不拘泥于教材,敢于對實驗教學進行改革和創(chuàng)新,實驗教學勇于突破,通過讓學生對實驗探究的親身經(jīng)歷達到對知識理解、掌握、運用的最終目的。

2.實驗改進和創(chuàng)新，學生創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的需要

創(chuàng)新不能教,創(chuàng)新思維和能力更教不出來,但通過教師有意識對學生進行非常規(guī)問題解決的訓練,可以使學生逐步具有敏銳的洞察力和豐富的想象力,以及創(chuàng)新思維能力。幾乎所有的實驗都不是唯一的實驗方案；也不是必須唯一選擇的實驗裝置；更不是實驗儀器、實驗方法及步驟一點也不能改變的思想。教師要積極引導(dǎo)學生,利用所學的知識以及熟悉和掌握的實驗去探討設(shè)計多種實驗方案,創(chuàng)新思維是實現(xiàn)創(chuàng)新的前提,在化學實驗中可以通過改變實驗?zāi)康?比較實驗方案的優(yōu)劣,對實驗儀器的選擇,限定使用非常規(guī)儀器,實驗步驟的改變,定性實驗變?yōu)槎繉嶒灥却胧?使學生在解決一系列非常規(guī)問題中,逐步培養(yǎng)創(chuàng)新思維[3]。

創(chuàng)新能力不僅需要培養(yǎng),更需要呵護,針對學生在實驗過程存在的某些問題不是直接解答,而是要求學生自己設(shè)計實驗,并動手完成實驗,從而使問題得到解決,這樣不僅可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維能力,還由于學生自己動手完成了自己設(shè)計的實驗,能夠沉浸在快樂中,不斷地激發(fā)學生的創(chuàng)新動手能力。

3.實驗改進和創(chuàng)新，課堂效益提高的需要

被ChemCom奉為信條的美國諺語是：告訴我,我會忘記；做給我看,我會記得；讓我親做,我才懂得。因此化學實驗是最好的化學教學語言,是任何其它的教學方法無法替代的,而實驗的改進和創(chuàng)新,則是提高課堂效率的又一種方式,一則改進的實驗起碼要有以下三個優(yōu)點：①操作簡單、所需時間短。②現(xiàn)象明顯,無其他現(xiàn)象干擾。③有新鮮感、產(chǎn)生強烈的視覺刺激。

如：做Al在純氧中燃燒的實驗,作如下改進,步驟如下：

（1)點燃酒精燈,備用。

（2)將粉筆在酒精中浸泡一下,用粉筆在Al粉上滾一下,使粉筆上沾滿Al粉。

（3)將（2)中的粉筆在酒精燈上點燃,然后迅速伸入盛滿O2的集氣瓶中,可以看到Al在純氧中燃燒的現(xiàn)象。

（4)將粉筆上的Al2O3拌入盛有H2O的燒杯中,可以看到不溶于水的白色沉淀。

經(jīng)過這樣改進,實驗用品易得,操作簡單,節(jié)省時間,現(xiàn)象明顯,對學生產(chǎn)生強烈的視覺沖擊,在看到實驗現(xiàn)象時,聽到同學們在座位上發(fā)出了“哇”的聲音。此時,教師知道,實驗成功了,目的達到了,Al的這一性質(zhì)在學生的內(nèi)心深處留下了很深的印象。

[1]莘贊梅.也談鈉的燃燒實驗改進[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009，（18）：72

[2]蒲俊輝.高中化學實驗小改進二則[J].教學儀器與實驗，2005，（9）：31

[3]郭英文.改進實驗教學培養(yǎng)創(chuàng)新能力[J].理科愛好者，2009，（1）：79

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