初中化學幾個常見實驗的優(yōu)化

施建軍

（常熟市古里中學 江蘇 常熟 215533）

2010年5月筆者和吳江橫扇中學徐萍老師、吳中區(qū)胥口中學黃月文老師有幸代表蘇州市參加了江蘇省農(nóng)村初中化學實驗操作技能大賽，經(jīng)過緊張激烈的比賽，最終我們獲得了團體第三名的好成績，筆者以大賽個人第二名的成績榮獲一等獎，同時還獲得了展演賽的第三名。賽前為了準備此次大賽，我們在蘇州市裝備中心和教科院聯(lián)合組織下對初中每一個化學實驗都做了充分的訓練或優(yōu)化，現(xiàn)挑選幾個初中常見實驗優(yōu)化方案和大家分享。

一、氨氣和氯化氫氣體混合實驗的優(yōu)化

1．問題提出

滬教版九年級化學教科書第一章第二節(jié)《化學研究些什么》中，為了讓學生觀察化學變化常伴隨的一些現(xiàn)象設計了將裝有氯化氫氣體和氨氣的兩瓶氣體混合，產(chǎn)生白煙現(xiàn)象的實驗，該實驗現(xiàn)象明顯，操作簡單。但是課前卻需要老師去花較長的時間去分別制取這兩種氣體，一般初中化學實驗室沒有條件將這兩種氣體長時間保存，所以只能現(xiàn)制現(xiàn)用，如果教師連著兩節(jié)課上兩個班的話則幾乎沒有時間再去重新準備實驗。

2．優(yōu)化方案

（1）實驗儀器和藥品

集氣瓶、玻璃片、膠頭滴管、濃氨水、濃鹽酸

（2）實驗操作及現(xiàn)象

用膠頭滴管分別在兩個集氣瓶底部各滴入2滴濃鹽酸和濃氨水，用玻璃片蓋住瓶口，將滴有濃鹽酸的集氣瓶倒置后疊放在滴有濃氨水的集氣瓶上，抽去玻璃片，可以觀察到瓶內(nèi)同樣會有大量白煙產(chǎn)生。

（3）實驗原理

由于濃鹽酸和濃氨水都具有強烈的揮發(fā)性，會使瓶內(nèi)產(chǎn)生較多的氯化氫氣體或氨氣，另外由于瓶底僅滴入了2滴液體，不會流淌灑出而影響實驗效果。

（4）優(yōu)化后實驗優(yōu)點

①當堂演示、當堂準備，可以節(jié)省大量的課前準備時間。

②微型化實驗，可以節(jié)省制取兩種氣體所需的藥品。

二、微粒間有間隔實驗的優(yōu)化

1．問題提出

滬教版九年級化學教科書第三章第一節(jié)《用微粒的觀點看物質(zhì)》中，為了證明微粒之間有空隙，設計了這樣的實驗：取一根約30cm長一端封口的細玻璃管，先往玻璃管中加入滴有紅墨水的水，使其充滿玻璃管容積的1／2，再滴入無水酒精，使其充滿玻璃管。用手指堵緊開口的一端，顛倒數(shù)次。但在實際操作中教師會發(fā)現(xiàn)，由于細玻璃管管徑較小使用膠頭滴管添加液體所需時間較長；另外液體添加滿玻璃管之后將玻璃管顛倒數(shù)次，由于管徑小很難在較短的時間內(nèi)使兩種液體充分混合均勻。

2．優(yōu)化方案

（1）實驗儀器和藥品

50mL容量瓶、燒杯、橡皮筋、玻璃棒、無水酒精、滴有紅墨水的水。

（2）實驗操作及現(xiàn)象

先向容量瓶中注入約25mL的水，再用玻璃棒引流向容量瓶中注入無水酒精至瓶頸接近瓶口部位，將橡皮筋固定在液面處。蓋上瓶塞，用手抵住瓶塞上下顛倒容量瓶2～3次，靜置觀察，可觀察到此時液面明顯低于原液面。

（3）優(yōu)化后實驗優(yōu)點

①操作方便、節(jié)省時間，液體容易添加和混合均勻。

②現(xiàn)象明顯。容量瓶下部容量大，混合后體積變化大，在瓶頸部位液面下降更為明顯。

三、二氧化碳溶解性實驗的優(yōu)化

1．問題提出

滬教版九年級化學教科書第二章第三節(jié)《奇妙的二氧化碳》中，關于二氧化碳在水中的溶解性僅記錄著“二氧化碳能溶于水。在通常狀況下，1L水中大約能溶解1L二氧化碳氣體，增大壓強會溶解得更多”，但并未設計相關實驗。而人教版九年級化學教科書第六單元課題三《二氧化碳和一氧化碳》中，則設計了右圖的實驗：向一個收集滿二氧化碳的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1／2體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩。觀察現(xiàn)象并分析。

但是在實際操作中卻發(fā)現(xiàn)，即使經(jīng)過振蕩由于二氧化碳在水中溶解速度較慢，溶解的量較少，因此實驗效果并不明顯，個別教師在做該實驗時，甚至故意用力握緊瓶身來達到瓶子變癟的效果。

2．優(yōu)化方案

（1）實驗儀器和藥品

平底燒瓶、帶導管的單孔橡膠塞、彈簧夾、燒杯、滴加紅墨水的水。

（2）實驗操作及現(xiàn)象

向集滿干燥二氧化碳氣體的燒瓶中注少量水，立即用帶導管的單孔橡皮塞塞上并旋緊，充分振蕩后，將玻璃導管伸入盛紅墨水的燒杯中，打開彈簧夾，可看到導管中紅墨水迅速上升。證明二氧化碳氣體能溶于水，使瓶內(nèi)氣體壓強減小了。

（3）優(yōu)化后實驗優(yōu)點

①現(xiàn)象明顯、操作簡單。

②如果將紅墨水盛在量筒中還可計算出被溶解的氣體的大致體積。

四、氫氣還原氧化銅實驗的優(yōu)化

1．問題提出

傳統(tǒng)的用氫氣還原氧化銅的當堂演示實驗所需實驗裝置和儀器較多，需要有氫氣發(fā)生裝置、驗純所需儀器、氫氣還原氧化銅的裝置；實驗過程也較繁煩，既要檢查氫氣發(fā)生裝置的氣密性又要驗純氫氣，因此這個實驗操作所需時間也較長。

2．優(yōu)化方案

（1）實驗儀器和藥品

預先用排水法收集的一集氣瓶氫氣、酒精燈、一端繞成螺旋狀的銅絲。

（2）實驗操作及現(xiàn)象

將銅絲螺旋狀的一端在酒精燈外焰部位充分加熱至變黑（如放在內(nèi)焰或焰心部位氧化銅又會被酒精蒸氣還原成紅色的銅），趁熱伸入倒置的集氣瓶中，可觀察到黑色的銅絲迅速變紅，將銅絲移出集氣瓶又變成黑色，再次伸入集氣瓶則可再次觀察到銅絲又變成紅色。

（3）優(yōu)化后實驗優(yōu)點

①操作安全，無危險。由于在敞口的集氣瓶中做該實驗，因此最大程度的避免了傳統(tǒng)實驗中可能會有爆炸危險的幾個操作步驟。

②大大縮短了實驗時間，簡化了實驗操作，更能集中學生的注意力。

初中化學實驗其實還有許多可挖掘、優(yōu)化的方面，這是一項長期、艱巨但是又具有深遠意義的工作，它可以提高教師自身的實驗技能和素質(zhì)，同時也是提高學生化學學習興趣及能力的一個重要方面，值得廣大的教育工作者在平時的工作中加以注意并作進一步的思考。