淺談初中化學(xué)綜合實驗中部分裝置的改進

段玉瓊

優(yōu)化教學(xué)方案與完善實驗操作能提高學(xué)生獲得知識應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力，探究更加科學(xué)的實驗方法能提高學(xué)生對實驗保持持久的探究興趣和創(chuàng)造興趣，也符合新課程的教育理念。

初中化學(xué) 綜合實驗裝置 改進

我在長期的初中化學(xué)教學(xué)中，尤其在做實驗時覺得有的實驗裝置多而復(fù)雜，要想提高45分鐘的教學(xué)質(zhì)量，減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)就必須在原教材的基礎(chǔ)上探索出更適宜教學(xué)的實驗裝置。使實驗簡而實用，為達目的我和學(xué)生一起探討對部分實驗進行了改進。

一、對氣體收集裝置的探究改進

初中化學(xué)實驗中量氣裝置非常重要，是收集裝置的重點、難點也是每次中考的熱點。因為它既能充分考查學(xué)生的動手實驗?zāi)芰Ψ治鼋鉀Q問題的能力，又能考查學(xué)生思維的慎密性、靈活性。所以對初中化學(xué)老師來說，是要教給學(xué)生的重要知識點，但這部分又是學(xué)生難以理解有容易混淆的知識點。只有通過簡單直觀的實驗操作和實驗現(xiàn)象才有利于學(xué)生對這部分知識點的理解。在這部分知識中初中化學(xué)實驗只要求學(xué)生掌握排水法和排空氣法收集氣體。收集氣體用試管或集氣瓶，這種收集方法只是簡單的收集到了氣體，具體收集到了多少氣體無從知道。每當(dāng)做此實驗時，都有學(xué)生問我們具體收集了多少氣體，為了解決這個問題。我和提問的學(xué)生一起探討，如何用看得見的實驗儀器來代替試管或集氣瓶，使我們明確知道收集了多少氣體。通過各種量器對比，只有用量筒最合適，具體操作時又一個問題出現(xiàn)了，量筒不能直接收集氣體，我利用課余時間對實驗裝置進行改進，我改用集氣瓶和量筒的排水量氣裝置（如右圖所示）進行實驗，通過進入量筒中水的體積就能準(zhǔn)確的判斷出進入集氣瓶中氣體的體積，用這套裝置可以收集到一定量的氣體。這套裝置整合了單一收集氣體裝置和測量具體收集到多時氣體的裝置。也解決了對量筒中水的體積讀數(shù)有影響的因素。在平常的實驗中將出水導(dǎo)管放在量筒口，有部分水從量筒口濺出，對量筒中水的體積讀數(shù)有影響常出現(xiàn)實驗誤差，當(dāng)時我和學(xué)生一起對影響實驗誤差的因素從不同角度分析，認(rèn)為實驗誤差可能與濺出水有關(guān)與量氣裝置的不完善有關(guān)，經(jīng)過多次實驗以及對實驗器具的篩選與裝置的改進。在排水量氣裝置收集氣體時我們將導(dǎo)管導(dǎo)入量筒口改成將導(dǎo)管伸入到量筒的底部。解決了水從量筒口濺出的問題。這樣學(xué)生很容易讀出進入集氣瓶的氣體的體積，使實驗更加準(zhǔn)確。

一般排空氣法收集氣體實驗中。雖然課本實驗只要求學(xué)生掌握用試管或集氣瓶的排空氣法收集單一氣體的收集裝置，沒有收集多種氣體的收集裝置。我和學(xué)生設(shè)想能不能用一個裝置收集多種氣體。通過探討根據(jù)氣體的性質(zhì)，不同氣體密度不同，我們將單一氣體的收集裝置改為按密度比空氣的大小可以收集多種氣體的收集裝置（如圖）。

二、對氣體凈化裝置探究改進

做氣體的凈化實驗過程中，每次試驗我都覺得該裝置對初學(xué)化學(xué)的初中生來說，裝置既繁瑣實驗現(xiàn)象又不明顯，學(xué)生也提到了這些問題，所以在實驗中我先不斷探索改進實驗藥品，但實驗效果仍不理想，我就又改變實驗裝置，但實驗效果還是不太理想，最后我即改變實驗藥品有改變實驗裝置。將實驗藥品由濃硫酸、氫氧化鈣溶液、氫氧化鈉溶液為凈化劑的復(fù)雜裝置改進為如右圖所示的以堿石灰為凈化劑的簡化裝置。因為堿石灰既能吸水又能除去二氧化碳。

三、對化學(xué)反應(yīng)中尾氣處理裝置的探究改進

九年級化學(xué)人教版第六單元課題一，做完CO還原CuO的演示實驗后，我常感到頭暈惡心。坐在前面的學(xué)生有的問：CO與黑色粉末CuO在高溫下反應(yīng)生成紅色的Cu和無色能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體無有毒氣體生成，但在你做演示實驗的過程中我們?yōu)槭裁锤械筋^暈惡心，老師你頭暈惡心嗎？又有學(xué)生問實驗中是否有頭暈惡心的物質(zhì)生成？我告訴學(xué)生：在實驗中我與你們一樣感到頭暈惡心，實驗也向前面同學(xué)分析的那樣沒有頭暈惡心的有毒物質(zhì)生成。是因為反應(yīng)物CO沒有反應(yīng)完全，有一部分CO氣體逸出，CO是一種無色無味不跟澄清石灰水反應(yīng)的劇毒性氣體。頭暈惡心是人因CO而中毒。學(xué)生接著說那為什么不把CO處理掉？我告訴學(xué)生我也有這個想法，因為忙我試著做了但未做成。學(xué)生說我們一起做好嗎？我說好。經(jīng)過師生的共同探討一致認(rèn)為CO是該實驗產(chǎn)生的有毒尾氣。發(fā)現(xiàn)該實驗缺少一個尾氣處理裝置。怎么處理有毒的CO氣體。通過CO的化學(xué)性質(zhì)復(fù)習(xí)，利用CO的可燃性，將有毒的CO氣體轉(zhuǎn)化為無毒的CO2氣體。對缺少尾氣處理裝置的該實驗進行綠色設(shè)計。原裝置如上圖：我和學(xué)生一起探討對尾氣的處理做了如下幾種改進，一種是在盛有澄清石灰水試管的短導(dǎo)管口添加一盞燃著的酒精燈，另一種是在盛有澄清石灰水試管的短導(dǎo)管口系一個氣球或者一個塑料袋將尾氣進行收集。有學(xué)生問：“老師實驗室的CO氣體與空氣污染有關(guān)嗎？”我告訴他：“有關(guān)，還與我們所學(xué)的SO2也有關(guān)，如果你還想知道更多的，可以從圖書室或互聯(lián)網(wǎng)上查找與空氣污染相關(guān)的氣體?！边€有學(xué)生問：“工廠排出的廢氣，也可用我們收集廢氣的方法收集嗎？”有學(xué)生說肯定不行，我們實驗做的有多少廢氣工廠放出的有多少廢氣能相提并論嗎。我說對我們這種方法只能收集少量的又有毒氣體。遇到多的就不行了。工廠有專門的收集設(shè)備，我又聽到有學(xué)生低聲說，工廠既然有收集設(shè)備，為什么還會造成空氣污染呢？我笑著說那你通過各種媒體了解了解空氣為什么被污染，解決空氣污染問題是一個全球性問題。聽到學(xué)生提出問題，我心里很高興，我希望更多的學(xué)生提出與課本知識有關(guān)的，更希望有學(xué)生提出與課本有關(guān)的社會知識。提出問題的學(xué)生越多，對我們的國家越有利。對建設(shè)實現(xiàn)更加強大的“中國夢”貢獻力量。

通過對實驗的改進，現(xiàn)在我上課時，先用改進后的實驗裝置進行操作，常聽學(xué)生說為什么不按書本要求做。我就把改進前和改進后的一起做，讓學(xué)生通過所學(xué)知識對比分析確定改進前后的實驗操作那一種更好，更方便、快捷、實驗現(xiàn)象明顯，還有助于對所學(xué)知識的理解。