滬教版初中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

查遠(yuǎn)澤

（貴州省遵義市習(xí)水縣回龍鎮(zhèn)周家小學(xué)，貴州 遵義）

一、空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

1.原演示實(shí)驗(yàn)存在的問題

滬教版初中化學(xué)教材中的“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定”這一演示實(shí)驗(yàn)，教師在操作的過程中普遍存在以下問題：①空氣污染現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)中將紅磷在酒精燈上點(diǎn)燃，實(shí)驗(yàn)操作中雖然會快速伸入集氣瓶中，但還是會有一部分五氧化二磷釋放到空氣中；②實(shí)驗(yàn)結(jié)果有偏差：燃著的紅磷在伸入集氣瓶中時，會導(dǎo)致集氣瓶中的空氣受熱膨脹而逸出；③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：由于重力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)過程中集氣瓶的導(dǎo)管口與燒杯內(nèi)睡眠不再同一水平面上，會影響水的倒吸；④實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏?。鹤罱K測量時，對導(dǎo)管中殘留的水一般不計(jì)入其中，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值偏小。

2.改進(jìn)后的演示實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)用品和器材

玻璃平底試管、白磷、橡膠膜（裁剪于橡膠手套）、棉線、水槽、紅墨水、蒸餾水、熱水（約80℃）、大燒杯。

（2）實(shí)驗(yàn)過程

將玻璃平底試管等分成五等分，并做好標(biāo)記；將稍過量的白磷加入玻璃平底試管中，用棉線和橡膠膜密封玻璃平底試管口；將玻璃平底試管的底部放入盛有熱水（約80℃）的大燒杯中，白磷自然；待玻璃平底試管冷卻后，將其倒立在盛有水（滴有幾滴紅墨水）的水槽中，在水下拆掉橡膠膜，觀察到吸入玻璃平底試管中的水的體積。

3.改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)的收獲

教材中的實(shí)驗(yàn)裝置可能導(dǎo)致演示實(shí)驗(yàn)不成功的因素有很多，比如點(diǎn)燃紅磷后沒能迅速伸進(jìn)集氣瓶內(nèi)、紅磷燃燒放出的熱量使得集氣瓶中的空氣逸出、水倒吸時導(dǎo)管中會殘留一部分水等，都有可能使得演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果出現(xiàn)誤差；而且引燃紅磷時會有一部分五氧化二磷逸散在空氣中，不僅危害師生健康而且不利于環(huán)境保護(hù)。一般改進(jìn)的演示實(shí)驗(yàn)裝置，雖然有效地避免了五氧化二磷逸散在空氣中，但仍沒能避免水倒吸時導(dǎo)管中會存留一部分水，而且整個演示實(shí)驗(yàn)等待時間較長，有效地應(yīng)用于課堂還存在一定的欠缺。筆者通過實(shí)驗(yàn)探究對該演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，采用玻璃平底試管來代替集氣瓶，可以將玻璃平底試管的體積很容易地均分成五等分。用白磷代替紅磷，僅通過熱水浴的方法就能將白磷點(diǎn)燃，方便快捷。用橡膠膜來密封玻璃平底試管口，既形成了密封體系以防止白磷的燃燒產(chǎn)物五氧化二磷逸出污染空氣，又避免了玻璃平底試管內(nèi)空氣受熱逸出。用橡膠膜來代替橡皮塞，防止白磷燃燒放出地?zé)崃渴共Ａ降自嚬軆?nèi)氣體膨脹而彈出，保證了實(shí)驗(yàn)裝置氣密性完好。在水槽的水中滴加幾滴紅墨水，讓學(xué)生能夠更直接觀察到吸入玻璃平底試管中的水的體積。待玻璃平底試管內(nèi)溫度降至室溫后，倒放在水槽中，水直接倒吸入玻璃平底試管中，不僅大大減少了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差，而且能夠讓學(xué)生簡便地理解倒吸入玻璃平底試管中水的體積就是原試管空氣中的氧氣體積。

二、探究微粒運(yùn)動演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

1.原演示實(shí)驗(yàn)存在的問題

在滬教版初中化學(xué)“探究微粒運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)”這一演示實(shí)驗(yàn)的操作過程中，教師在操作的過程中普遍存在以下問題：①實(shí)驗(yàn)等待時間較長，會影響整節(jié)課的進(jìn)度；②實(shí)驗(yàn)裝置不夠密閉，逸散出的氨氣會污染空氣和危害人體健康；③實(shí)驗(yàn)裝置過大，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)藥品的用量過多，而且不能隨便移動。

2.改進(jìn)后的演示實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)藥品和器材

濃氨水、酚酞試液、玻璃彎管、橡膠塞、棉花、橡膠管、酒精噴燈。

（2）實(shí)驗(yàn)過程

在課堂演示實(shí)驗(yàn)前，用橡膠管將玻璃彎管連接成W形實(shí)驗(yàn)裝置。進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)時，在玻璃彎管的每一個拐角處放置一團(tuán)滴有酚酞試液的棉花團(tuán)，在玻璃彎管的出口處放一團(tuán)滴有濃氨水的棉花團(tuán)，用橡膠塞迅速密封W形實(shí)驗(yàn)裝置的兩端，觀察滴有酚酞試液的棉花團(tuán)的顏色變化。

3.改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)的收獲

傳統(tǒng)的教材中“探究微粒運(yùn)動實(shí)驗(yàn)”裝置，教師在課堂演示實(shí)驗(yàn)時利用教材中的方案，會發(fā)現(xiàn)有很多問題使得該實(shí)驗(yàn)不能很好地應(yīng)用于課堂，主要問題有實(shí)驗(yàn)等待時間較長，會影響整節(jié)課的進(jìn)度；實(shí)驗(yàn)裝置不夠密閉，逸散出的氨氣會污染空氣和危害人體健康；實(shí)驗(yàn)裝置過大，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)藥品的用量過多，而且不能隨便移動。而一般對該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，雖然相對于教材中減少了實(shí)驗(yàn)藥品的用量，而且也形成了密封的系統(tǒng)，但是由于試管的實(shí)驗(yàn)空間太小，在演示過程中會發(fā)現(xiàn)濾紙上的酚酞點(diǎn)會迅速變紅，時間較短不利于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。筆者經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)研究，最終對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相對合理的改進(jìn)，在硬質(zhì)玻璃管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，減少了實(shí)驗(yàn)藥品的用量；同時用橡膠管將玻璃彎管連接成W形實(shí)驗(yàn)裝置，又避免了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象因?yàn)閷?shí)驗(yàn)環(huán)境體積的減小而過快呈現(xiàn)；同時用橡膠塞密封硬質(zhì)玻璃管，形成了密封體系，防止氨氣逸出而污染空氣和危害人體健康；簡單的實(shí)驗(yàn)裝置能夠讓教師隨意移動整個實(shí)驗(yàn)裝置來展現(xiàn)給每一位學(xué)生觀察。