例談粉筆在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的妙用

李麗花

（江蘇省口岸中學(xué) 江蘇 泰州 225321）

粉筆是課堂上再普通不過的物品了，它除了可以在黑板上書寫，傳授給學(xué)生知識(shí)以外，對(duì)化學(xué)教師而言，在許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，還可以用作載體，代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會(huì)取得很多意想不到的效果?，F(xiàn)就筆者在自身的課堂教學(xué)過程中的幾例應(yīng)用簡述如下，以其與各位同行共勉。

一、焰色反應(yīng)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)用品：粉筆，無水乙醇，酒精燈，鉀鹽，鈉鹽，鋇鹽、鍶鹽等的乙醇溶液或這些鹽的粉末。

實(shí)驗(yàn)過程：用一支完好的粉筆直接蘸取鉀鹽等的乙醇溶液，置于酒精燈火焰上灼燒，觀察火焰的顏色。

改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：用粉筆代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鐵絲或鎳絲做載體做焰色反應(yīng)，省去了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)需要洗滌載體的過程，且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，方便快捷，充分利用了課堂時(shí)間，提高了教學(xué)效率，且極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率。

二、鐵與水蒸氣反應(yīng)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)用品：粉筆，雙面膠，蒸餾水，酒精燈，鐵粉，大試管，單孔橡皮塞（帶導(dǎo)管），小試管。

實(shí)驗(yàn)過程：首先，用橡皮塞塞好大試管，將導(dǎo)管插入盛水的小試管中，用熱毛巾捂好大試管，檢查裝置的氣密性。然后，將兩、三支半截的粉筆用蒸餾水充分浸泡，達(dá)到飽和狀態(tài)（即每支粉筆不能再吸水的狀態(tài)），用雙面膠將這些粉筆粘在一起，將其置于大試管底部，再將適量鐵粉置于該大試管中部（與粉筆的距離不要太遠(yuǎn)），塞好橡皮塞，先用酒精燈預(yù)熱整個(gè)大試管，然后集中加熱鐵粉部位，用向下排空氣法收集生成的氫氣。

改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：用粉筆代替課本中的棉花，就地取材，給學(xué)生耳目一新的感覺，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂教學(xué)的質(zhì)量。

三、單質(zhì)鋁燃燒實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)用品：粉筆，無水乙醇，鋁粉，酒精燈，藥勺。

實(shí)驗(yàn)過程：取一支粉筆用無水乙醇充分浸泡，然后用藥勺取鋁粉，均勻?yàn)⒃诮萘艘掖嫉姆酃P上，最后，將粉筆置于酒精燈上灼燒，可觀察到鋁粉的劇烈燃燒，并且有白色物質(zhì)生成。

改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：用鋁粉代替課本上的鋁片加熱，且用粉筆做載體，增大了鋁粉與空氣的接觸面積，可明顯觀察到鋁粉劇烈燃燒的現(xiàn)象；克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用鋁片加熱時(shí)，由于表面氧化鋁的熔點(diǎn)很高，只看到鋁片熔融但不燃燒的缺點(diǎn)，加深學(xué)生的記憶。

以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，都巧妙地用到了粉筆，取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。當(dāng)然，粉筆在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用還遠(yuǎn)不止這些，只要我們每位化學(xué)教師做個(gè)有心人，善于發(fā)現(xiàn)，善于思考，善于探索，我相信粉筆在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中還有更廣闊的應(yīng)用天地。

選取吸光度（A）為 0.5 和 0.7 為觀察點(diǎn)，不同濃度下反應(yīng)時(shí)間如表3：

表3 不同濃度硫酸反應(yīng)達(dá)到相應(yīng)吸光度所需時(shí)間

同理，X0.5＝1.30，X0.7＝1.70，取均值 X＝1.50。

五、研究結(jié)果與討論

1.升高溫度可以提高反應(yīng)速率。在本實(shí)驗(yàn)條件下，硫代硫酸鈉與硫酸的反應(yīng)每升高10K反應(yīng)速率提高1.28－1.86倍，且在溫度較低時(shí)，升高溫度可以更顯著的提高反應(yīng)速率。

2.不同反應(yīng)物濃度變化對(duì)反應(yīng)速率的影響可能不同。根據(jù)速率影響因子大小，可以看出在相同條件下，硫代硫酸鈉的濃度對(duì)于反應(yīng)速率的影響比硫酸濃度影響要大得多（6.08＞＞1.50）。 對(duì)于該現(xiàn)象的初步解釋是硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)可能分為兩步進(jìn)行：

其中反應(yīng)①速率快，而②反應(yīng)速率較慢，為決速步，故總反應(yīng)速率受氫離子濃度影響不大。

3.本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于引入定量及半定量的方式研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。學(xué)生可以利用色度計(jì)獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出溫度升高確定數(shù)值時(shí)反應(yīng)速率增加的倍數(shù)，并發(fā)現(xiàn)不同溫度區(qū)間內(nèi)溫度對(duì)速率的影響程度是不同的。這對(duì)有興趣的學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)范特霍夫規(guī)則甚至阿侖尼烏斯經(jīng)驗(yàn)公式具有很好的啟發(fā)性。

4.用定量及半定量的方式研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響可以深化學(xué)生的認(rèn)知，開發(fā)了課本上該實(shí)驗(yàn)的潛在教學(xué)價(jià)值。之前的學(xué)習(xí)中學(xué)生只知道反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度成正比這一模糊的概念，而本實(shí)驗(yàn)探究可以較好地引發(fā)認(rèn)知沖突，讓學(xué)生初步意識(shí)到不同反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響程度可能不同，從而激活學(xué)生的思維。

［1］北京師范大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室.無機(jī)化學(xué)（上冊(cè)）（第四版）［M］.北京：高等教育出版社：272－278

［2］北京師范大學(xué)，華中師范學(xué)院，南京師范學(xué)院無機(jī)化學(xué)教研室.無機(jī)化學(xué)（上冊(cè)）（第 1 版）［M］.北京：人民教育出版社：135－137

［3］宋心琦.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)4 （必修）［M］.北京： 人民教育出版社，2007： 20