新課程背景下化學(xué)教學(xué)中實驗創(chuàng)新理念的探討

楊艷苗

摘 要： 綠色化學(xué)是指設(shè)計沒有或者只有盡可能小的環(huán)境副作用，并且在技術(shù)上和經(jīng)濟上可行的化學(xué)。綠色化學(xué)作為化學(xué)新課程教學(xué)改革的一個重要理念和化學(xué)過程，綠色化學(xué)實驗的目標和任務(wù)不是被動地治理污染，而是主動地減少和消除實驗室的化學(xué)污染。因此增強環(huán)保意識，改進實驗方式，妥善處理廢棄物等，采取切實可行的有效措施建設(shè)綠色化學(xué)實驗室值得廣大師生關(guān)注。本文本著綠色實驗的原則對實驗室制取乙炔的實驗方法、乙炔與Br、KMnO溶液、O反應(yīng)進行了合理改進，提出了安全環(huán)保的實驗方法，更有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)教學(xué) 實驗創(chuàng)新 乙炔的實驗室制法

人教版高中化學(xué)教科書選修5中有關(guān)乙炔的制備、性質(zhì)等系列實驗是中學(xué)化學(xué)教材中一個非常重要的實驗。該實驗一般都使用電石和水反應(yīng)制取乙炔，利用教材上的方法制乙炔，實際上存在很多問題。

1.實驗室制取乙炔常用飽和食鹽水來代替水，但電石和飽和食鹽水的反應(yīng)速率仍然相當快，速率難控制。

2.反應(yīng)過程放出大量的熱，產(chǎn)生大量糊狀泡沫，不可讓較多電石在大量食鹽水中反應(yīng)，難以觀察固體和液體反應(yīng)時固體表面冒氣泡這一現(xiàn)象。

3.由于電石含硫化鈣、磷化鈣、砷化鈣等雜質(zhì)，與水作用放出硫化氫、磷化氫、砷化氫等氣體使制取的乙炔氣體具有強烈的惡臭味，污染實驗室環(huán)境，影響師生的身心健康。

4、選修5課本中制取乙炔及性質(zhì)驗證試驗步驟多、過程繁瑣，這樣勢必造成藥品用量過多，耗時較長。

本文根據(jù)綠色化學(xué)要求從源頭上阻止污染，實現(xiàn)污染的零排放這一思想，從化學(xué)教學(xué)課堂角度和實驗整體設(shè)計角度出發(fā)，對乙炔性質(zhì)實驗進行組合設(shè)計，使實驗合理，操作簡便，達到了較好的實驗效果。

一、實驗原理

CaC+2HO→Ca（OH）+CH↑

CH≡CH+Br→CHBr=CHBr

CH≡CH+2Br→CHBr-CHBr

CH+2KMnO+3HSO→KSO+MnSO+CO+4HO

CH≡CH+5O4CO+2HO

二、實驗儀器及藥品

導(dǎo)管、單孔橡皮塞、藥匙、酒精燈、電石、飽和食鹽水、硫酸銅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、鐵架臺、圓底燒瓶、銅網(wǎng)及拉線、橡皮塞、硬質(zhì)玻璃管、棉花、銅絲、導(dǎo)氣管、火柴等。

三、實驗裝置圖

乙炔的實驗室制法及其性質(zhì)系列實驗裝置圖

四、實驗操作及現(xiàn)象

1.按照上圖組裝好儀器，并檢查裝置氣密性。

2.在夾在銅絲上的棉花上依次滴加溴水，酸性KMnO溶液，將銅絲插入橡皮塞，裝入硬質(zhì)玻璃管中。

3.向圓底燒瓶中加入一定量的CuSO（H）溶液，裝好整套裝置。下滑包有電石塊的銅網(wǎng)，使電石與CuSO溶液（H）接觸，立即產(chǎn)生氣體，將氣體通入硬質(zhì)玻璃管中，過一段時間可以發(fā)現(xiàn)，帶有橙紅色的溴水和紫色的酸性KMnO溶液的棉花各自顏色逐漸消失，說明乙炔與它們分別發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

4.等硬質(zhì)玻璃管中棉花上溶液完全褪色后（此時空氣已排盡），在試管與大氣相通的玻璃管口處點燃乙炔氣體，可以看到明亮的火焰，并伴有大量濃煙產(chǎn)生，上提銅絲，使電石脫離液面，仍有氣體產(chǎn)生，但很緩慢，乙炔平靜地燃燒至熄滅。

注：實驗中所用10%的硫酸銅溶液應(yīng)按10∶1的體積比加入濃硫酸將其酸化。

五、實驗優(yōu)點

1.乙炔的制取及性質(zhì)實驗（加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、可燃性）過程一次性完成，簡化了實驗裝置和操作過程。

2.CuSO溶液將廢氣HS和PH等雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為CuS等沉淀而除去，避免了環(huán)境污染，體現(xiàn)了綠色化學(xué)的理念。

3.藥品用量少，性質(zhì)反應(yīng)完全，實驗現(xiàn)象明顯，產(chǎn)生的乙炔氣流平穩(wěn)，乙炔可以在尖嘴處安靜地燃燒，便于學(xué)生觀察，避免了實驗中因氣體若有若無而造成的火焰微弱及時燃燒時熄滅的情況。

六、試驗反思

在教學(xué)中，平時只要我們敢于創(chuàng)新，積極探索，以“高標準、嚴要求”衡量所做的實驗，從實驗的成功率、安全性、環(huán)保性、操作簡潔性、試驗現(xiàn)象是否明顯等因素出發(fā)，有針對性地研究制定改進的方法，從而不斷更新教材的實驗內(nèi)容，強化實驗教學(xué)效果，提高教學(xué)效率，盡可能保證在較短的時間內(nèi)安全環(huán)保地完成課堂演示試驗。幫助學(xué)生理解和掌握有關(guān)的知識，從課堂到課外，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綠色化學(xué)的理念，讓學(xué)生了解綠色化學(xué)、接受綠色化學(xué)、為綠色化學(xué)作出應(yīng)有貢獻，以實際行動保護人類賴以生存的環(huán)境。