初中化學(xué)教學(xué)中幾個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，做好實(shí)驗(yàn)是學(xué)好化學(xué)的關(guān)鍵。在教學(xué)中設(shè)計(jì)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動(dòng)，一方面有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，另一方面引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)和交流討論中獲得化學(xué)知識(shí)，有助于學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。同時(shí)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)的處理還能很好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力。因此教師在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)高度重視和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果。在實(shí)際教學(xué)中，常常遇到一些不盡如人意的地方，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或?qū)嶒?yàn)不完全成功，不能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的作用，使課堂教學(xué)效果大大減弱。若在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)一些實(shí)驗(yàn)的裝置及實(shí)驗(yàn)操作略加改進(jìn)，就能取得理想的效果。筆者結(jié)合自己多年的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勗诔踔谢瘜W(xué)教學(xué)中對(duì)幾個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，和大家共同討論。

一、碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)前后質(zhì)量測(cè)定實(shí)驗(yàn)探究

2012年版滬教版《義務(wù)教育教科書·化學(xué)》（九年級(jí)），在質(zhì)量守恒定律這一核心內(nèi)容的教材設(shè)計(jì)中，設(shè)置了兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)“碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定”過(guò)程中，碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，使錐形瓶這一密閉體系內(nèi)壓強(qiáng)增大，橡皮塞容易松動(dòng)而使裝置漏氣，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，影響教學(xué)效果。為此，筆者對(duì)此實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，具體如下：

實(shí)驗(yàn)用品：托盤天平、廢棄飲料瓶（含蓋）、一支試管、石灰石、稀鹽酸

實(shí)驗(yàn)裝置：如圖

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將托盤天平的游碼歸零，調(diào)節(jié)天平平衡。（2）先將適量石灰石加入廢棄飲料瓶?jī)?nèi)，再將盛有5ml稀鹽酸的試管小心地放入瓶中，試管口向上，蓋上瓶蓋并旋緊。然后將其放在托盤天平的左盤上進(jìn)行稱量。（3）取下托盤天平上的飲料瓶，將其傾斜，使試管內(nèi)的稀鹽酸流入飲料瓶?jī)?nèi)，待反應(yīng)完全后，再將其放在托盤天平的左盤上，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：飲料瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生大量氣泡；天平仍然保持平衡。

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后，一方面避免了因?qū)嶒?yàn)生成氣體而使瓶塞松動(dòng)產(chǎn)生漏氣的問題，另一方面簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作，使實(shí)驗(yàn)效果更顯著。還可以繼續(xù)完成以下實(shí)驗(yàn)：取下托盤天平上的飲料瓶，將瓶蓋打開，會(huì)聽到瓶口有“嗤”的放氣聲，再用瓶蓋蓋上飲料瓶，然后將其放在托盤天平的左盤上，會(huì)觀察到天平指針向右傾斜。

該實(shí)驗(yàn)可以得出：驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí)，有氣體參加或有氣體生成的反應(yīng)，必須在密閉裝置中進(jìn)行。

二、鐵釘與硫酸銅溶液的反應(yīng)

滬教版課本第116頁(yè)活動(dòng)與探究2，“在試管中加入少量硫酸銅溶液，把2—3枚無(wú)銹的新鐵釘浸入硫酸銅溶液中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”。希望在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生能觀察到鐵釘表面有紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色的現(xiàn)象。但在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，較短時(shí)間內(nèi)難以觀察到溶液顏色的變化。所以在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，我作了如下改進(jìn)：（1）將鐵釘換成薄的鐵片或螺旋狀的鐵絲或鐵粉。因?yàn)楸〉蔫F片或螺旋狀的鐵絲或鐵粉會(huì)增大與硫酸銅溶液的接觸面積，加快反應(yīng)速度。（2）提高硫酸銅溶液的溫度。提高硫酸銅溶液溫度也會(huì)加快反應(yīng)速度。操作改進(jìn)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，效果非常好。同時(shí)觀察溶液顏色變化時(shí)，可以與原藍(lán)色的硫酸銅溶液做對(duì)比，再用一張白紙放在試管后面作襯托，學(xué)生會(huì)觀察得更清楚。

三、粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

滬教版課本第95頁(yè)粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)，在裝置制作和實(shí)驗(yàn)操作中存在兩點(diǎn)不足：

1.在倒置的無(wú)底的圓筒形塑料瓶上方的瓶?jī)?nèi)壁上，粘一截點(diǎn)燃的蠟燭，一方面不容易將燃著的蠟燭粘在瓶?jī)?nèi)壁上，另一方面燃燒的蠟燭容易將塑料瓶烤化。

2.將盛食用油的塑料瓶的瓶底剪去時(shí)不容易剪齊，塑料瓶底蓋上一張硬紙板，裝置容易漏氣。利用課本上裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置制作復(fù)雜，操作也不容易，實(shí)驗(yàn)成功率低。我對(duì)此實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，具體如下（如左圖）：取一個(gè)空的有塑料軟蓋的奶粉罐，在靠近底部一側(cè)打一個(gè)直徑約0.5厘米的小孔，插入一段長(zhǎng)約5厘米塑料管，在罐外一端接一段約2米長(zhǎng)的乳膠管，再連接一段長(zhǎng)約20厘米的玻璃管。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在罐內(nèi)靠近塑料管口處加3藥匙干燥淀粉，把燃著的蠟燭放在罐內(nèi)淀粉的一側(cè)，立即用塑料軟蓋蓋上奶粉罐將其密封，然后立即讓一名學(xué)生從玻璃管一端向罐內(nèi)吹氣，罐內(nèi)就會(huì)發(fā)生爆炸，塑料蓋騰空而起，同時(shí)聽到很響的爆鳴聲。利用改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成功率高，操作簡(jiǎn)單，安全可靠，污染小，并且該裝置可循環(huán)使用。另外利用該實(shí)驗(yàn)裝置，除了可觀察粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)外，還可觀察粉塵的急速燃燒（實(shí)驗(yàn)步驟和粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)基本相同，只需將奶粉罐敞口，你會(huì)觀察到罐內(nèi)竄出很高的火苗）。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠明白：可燃性的粉塵或氣體與空氣混合，在一個(gè)密閉的空間內(nèi)遇到明火容易引起爆炸。

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要途徑。實(shí)驗(yàn)中明顯的現(xiàn)象及原因分析，能讓學(xué)生體驗(yàn)到探究的樂趣。因此，教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，積極創(chuàng)造條件，組織和安排學(xué)生完成教材上所有實(shí)驗(yàn)，對(duì)于現(xiàn)象不明顯和實(shí)驗(yàn)成功率低的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)想辦法進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中具有獨(dú)特魅力，使化學(xué)教學(xué)充滿生命力和活力，使化學(xué)教學(xué)更順應(yīng)教學(xué)改革的潮流，適應(yīng)素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)岷.義務(wù)教育教科書化學(xué)（九年級(jí)上冊(cè)）[M].上海教育出版社，2012.1.