自制教具在初中化學教學中的實踐研究

?徐春麗

自制教具在初中化學教學中的實踐研究

?徐春麗

在化學教學實踐中，通過對化學實驗的不斷探究，將教材中有關二氧化碳性質的兩個實驗加以改進，使用自制實驗教具進行實驗教學。改進后的實驗教具增強了學生的創(chuàng)新意識，提高了化學實驗的教學效果，有效地提高了教學質量。

初中； 化學實驗；自制教具

中學化學教材中出現(xiàn)的實驗是經過眾多化學工作者反復研究、實踐的，是較為成熟的實驗。但仍有部分實驗可能還存在實驗現(xiàn)象不明顯、試劑使用量過大、沒有學生分組實驗等缺點。解決上述問題的有效途徑之一就是大力開展自制教具活動。自制實驗教具，可以彌補教學中存在的不足，突破教材中的重點和難點。利用自制教具進行教學，改進教材中的某些實驗，可以激發(fā)學生興趣，提高教學效率，提高學生的創(chuàng)新能力。

基于教材中二氧化碳的有關性質實驗中存在的問題，筆者根據長期在一線教學中的實驗經驗總結，將人教版化學九年級上冊二氧化碳與水反應的演示實驗進行改進，設計了一個新的實驗裝置，并設計成學生分組實驗；將人教版化學九年級化學下冊第56頁的二氧化碳與氫氧化鈉反應的知識點設計成為教師演示實驗。改進后的實驗裝置簡單、便攜，實驗現(xiàn)象明顯，藥品用量少，環(huán)保無污染，體現(xiàn)了實驗的簡約與綠色化的思想。

一、二氧化碳與水反應的自制實驗教具

人教版化學九年級上冊第118頁在講述二氧化碳與水反應生成碳酸時，使用了四朵紫色石蕊染成的紙花作對比實驗。為了使實驗的現(xiàn)象明顯、節(jié)約藥品、造價低廉，作者設計了一套簡單而易操作的微型探究實驗教具。

本教具通過濃鹽酸能使滴有紫色石蕊溶液的棉簽變紅、二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊棉簽變色、二氧化碳能使滴有濕潤的紫色石蕊溶液的棉簽變紅三個微型對比實驗，得出二氧化碳能與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液變紅色的結論。教學中利用該教具進行實驗探究，課堂上收到了“小改進，大不同”的效果。

1.實驗用品 “注射用頭孢拉定”小藥瓶2個、棉簽3支、膠頭滴管、酚酞溶液、濃鹽酸溶液、水、二氧化碳

2.制作方法

(1)把3支棉簽適當削短。

(2)將其中2支棉簽插在0.5g“注射用頭孢拉定”小藥瓶膠蓋的一端上；將第三支棉簽插在另一個膠蓋的一端。將膠蓋和對應的小藥瓶配套使用。

(3)將插有2支棉簽的膠蓋取下，向其中一支棉簽滴入2滴紫色石蕊溶液，晾干備用。

3.實驗步驟

(1)在0.5g“注射用頭孢拉定”小藥瓶中加入5ml濃鹽酸溶液，取下插有一支棉簽的膠蓋，向此棉簽滴入2滴紫色石蕊溶液，迅速用此膠蓋蓋緊盛有濃鹽酸的小藥瓶。觀察小藥瓶中棉簽的顏色變化，很快可以看到棉簽由紫色變成紅色。

(2)取下插有2支棉簽的小藥瓶膠蓋，向另一個白色的棉簽滴入2滴紫色石蕊溶液，迅速將膠塞蓋在盛有二氧化碳氣體的小藥瓶上。觀察棉簽上的顏色變化，可以很快看到干燥的紫色石蕊棉簽不變色，濕潤的紫色石蕊棉簽變紅色。說明二氧化碳與水反應生成碳酸，生成的碳酸能使紫色石蕊溶液變成紅色。

4.改進后的實驗優(yōu)點

(1)微型設計，操作簡單，現(xiàn)象明顯。

(2)節(jié)約時間。實驗用時比教科書實驗少得多，幾秒鐘紅色就顯示出來，提高了課堂效率。

(3)器材廉價易得，可反復使用。

(4)試劑藥品用量少。這種節(jié)約、高效、環(huán)保的設計，在城市和農村學校都適宜使用。

(5)實驗設計特別適用于學生的探究實驗或家庭實驗，激發(fā)學生學好化學的興趣，又有利于學生們更好地理解化學相關知識。

二、二氧化碳與氫氧化鈉反應的自制實驗教具

人教版化學九年級化學下冊第56頁設計了二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的知識點。由于二氧化碳與氫氧化鈉溶液混合實驗時，學生沒有看到明顯的現(xiàn)象。那怎么判斷是否發(fā)生了化學反應？

這樣就必須通過其他方法或途徑來間接驗證這個反應的發(fā)生。間接驗證的方法有：①利用密閉容器內反應前后容器內外壓強差②利用化學方法檢驗生成物的存在。為了能讓學生觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，從而認識二氧化碳氣體與氫氧化鈉溶液確實能夠發(fā)生反應，作者從壓強變化、檢驗生成物碳酸鹽的存在角度設計了對比探究實驗來證明。

1.實驗用品

1個塑料礦泉水瓶(容積為550ml)、2個注射器(容積為20ml)、紗布(20mm×20mm)、棉線(50mm)、氫氧化鈉固體、稀鹽酸、水

2.制作方法

(1)收集一塑料瓶二氧化碳氣體，蓋緊瓶蓋。

(2)用20mm×20mm大小的紗布包住0.5g氫氧化鈉固體，并用50mm長的棉線將其綁好懸掛于塑料瓶口附近，再次蓋緊瓶蓋。

(3)用注射器吸取15ml水，再用另一個注射器吸取15ml稀鹽酸溶液，并將其分別插在塑料瓶上面的瓶蓋備用。

3.使用方法

(1)用盛有15 ml水的注射器向裝有二氧化碳的塑料瓶中注入15ml水，振蕩，觀察到塑料瓶變癟了。

(2)將塑料瓶倒轉過來后振蕩。塑料瓶嚴重變癟。紗布中的氫氧化鈉固體易溶于水形成氫氧化鈉溶液，并與瓶中的二氧化碳氣體充分反應，塑料瓶嚴重變癟。利用塑料瓶變癟不同程度的對比即利用容器內氣壓的顯著變化，可以證明二氧化碳與氫氧化鈉能發(fā)生反應。

(3)將注射器中的稀鹽酸注入瓶內。有大量氣泡產生，塑料瓶重新鼓起，說明氫氧化鈉與二氧化碳反應后有碳酸鹽生成即證明兩者發(fā)生了化學反應。

4.改進后的實驗優(yōu)點

(1)實驗裝置簡單，操作方便且可以反復使用。

(2)實驗現(xiàn)象明顯，趣味性強。實驗過程中，“神奇塑料瓶”的體積發(fā)生著不同的變化，后現(xiàn)象對比明顯，容易吸引學生。

(3)在探究的過程中，學生們學會了通過“氣壓變化的對比”和“檢驗產物的存在”兩個角度來判斷某反應確實發(fā)生了。

初中化學實驗教具的改進，對于提高實驗教學的效果有著重要意義。同樣的實驗，通過合理的調整實驗方法、改進實驗教具，通過將教師演示實驗改變?yōu)閷W生分組探究實驗，通過將直接講授的知識點改變?yōu)榻處熝菔緦嶒?，增強了學生的創(chuàng)新意識，提高了化學實驗的教學效果，對發(fā)展學生的核心素養(yǎng)具有重要意義。

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遼寧省大連市第二十八中學 116036)