高中化學(xué)中常見氣體的制備與化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

摘 要：化學(xué)是一門實(shí)踐性特別強(qiáng)的學(xué)科，需要做大量的實(shí)驗(yàn)工作?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的知識點(diǎn)較多，需要做大量的準(zhǔn)備工作，進(jìn)行實(shí)際的操作，以此來提高自己的探究、創(chuàng)新能力，在化學(xué)中解決問題要求有熟練的實(shí)驗(yàn)技能。高中常見的氣體化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)的探究，可以在一定程度上讓學(xué)生更加了解與其相關(guān)的科學(xué)知識，并且能夠從其中分析出化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的諸多問題。針對常見氣體的制備與化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；常見氣體；制備；化學(xué)反應(yīng)速率；實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

人們學(xué)習(xí)的目的不僅是為了增強(qiáng)自身的知識，更重要的是調(diào)整自身的知識結(jié)構(gòu)，激發(fā)自身的創(chuàng)造力[1]?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)習(xí)化學(xué)并不是為了一味地認(rèn)可前人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，接受前人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而是為了培養(yǎng)人們的實(shí)踐精神、想象力、創(chuàng)造力等，化學(xué)反應(yīng)速率涉及的內(nèi)容十分復(fù)雜，這一部分對于大部分學(xué)生來說是有困難的，但是通過實(shí)驗(yàn)探究的方式可以幫助學(xué)生更好地理解這部分內(nèi)容，對學(xué)生總體學(xué)習(xí)成績的提升有很重要的作用。

一、高中常見氣體的制備與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

常見氣體制備實(shí)驗(yàn)的程序一般是：確定化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題、設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和條件控制、化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與記錄、化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理。首先，確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，H2、O2、Cl2、HCl、H2S、CH4、C2H4、C2H2、NH3、SO2、NO、NO2、CO、CO2被稱作常見的氣體，掌握常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、能夠靈活運(yùn)用氣體制備實(shí)驗(yàn)的規(guī)律解決新問題是實(shí)驗(yàn)的目的[2]。其次，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，不同的物質(zhì)會產(chǎn)生不同的化學(xué)反應(yīng)，在化學(xué)方程式的指導(dǎo)下，實(shí)驗(yàn)時的條件選擇也很重要，要選擇合適的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)室的裝置選擇也十分重要，這些裝置都有相應(yīng)的連接順序：發(fā)生裝置、凈化裝置、干燥裝置、收集裝置、吸收裝置[3]。再者，觀察與記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)之前一定要做好準(zhǔn)備工作，把相關(guān)知識爛熟于心，一定要牢牢掌握實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)過程中要時刻注意實(shí)驗(yàn)反應(yīng)，并將反應(yīng)真實(shí)記錄在本子上，重點(diǎn)要觀察氣體、顏色等，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后還要采取相應(yīng)的方式方法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)證。然后，結(jié)束實(shí)驗(yàn)后，從右到左、自上而下、先拆主體、后拆部件是卸載裝置時要遵循的原則。如采用加熱法收集氧氣的設(shè)備要先將導(dǎo)管移離水面，后停止加熱，否則水將沿導(dǎo)管倒流回?zé)岬脑嚬艿撞?，炸裂試管。最后，?shí)驗(yàn)結(jié)束后要進(jìn)行結(jié)果分析，自行對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納，看實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)果是否有差異，如果存在差異，分析出現(xiàn)差異的原因，看到底是實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)了差錯，還是化學(xué)反應(yīng)物出現(xiàn)了問題，為什么沒有達(dá)到預(yù)期的結(jié)果？遇到了什么新問題，哪些問題是書本上沒有涉及的問題等，在老師的幫助下分析原因，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題。

二、高中化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)計(jì)

對于化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解，可以通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，可以加深對該概念的理解與認(rèn)同。在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中還能科學(xué)的認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)一般有以下幾個目的：一是實(shí)驗(yàn)原理能夠被更好地了解，掌握基礎(chǔ)性知識。二是自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能在該過程當(dāng)中開拓思路，提高想象力。三是影響化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)因素能夠被深刻了解、認(rèn)知，從而幫助學(xué)生形成一定的實(shí)驗(yàn)概念。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)研究對象是化學(xué)反應(yīng)速率的話，那實(shí)驗(yàn)內(nèi)容就是溫度、催化劑等對其產(chǎn)生影響的東西，實(shí)驗(yàn)探究一般采取實(shí)驗(yàn)對照法和控制變量法。在運(yùn)用同一種實(shí)驗(yàn)材料時采取不同方法對其進(jìn)行處理，然后比較產(chǎn)生的不同結(jié)果，以此得到相應(yīng)的結(jié)論的方法叫實(shí)驗(yàn)對照法。多個因素保持不變，僅僅改變其中一個變量，記錄產(chǎn)生的不同結(jié)果的方法叫控制變量法。

3.實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)都會具有一定流程，一般分為四個步驟：一是提出想要探究的問題。一般可以組織學(xué)生通過小組討論、書面表達(dá)、圖片呈現(xiàn)等方式?jīng)Q定學(xué)生想要探究的問題，主動去了解實(shí)驗(yàn)需要做什么。二是準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需要的儀器和藥品。三是擬定試驗(yàn)的具體操作步驟。四是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

以雙氧水分解速率與溫度之間的關(guān)系為例，實(shí)驗(yàn)步驟可以分為以下幾步：拿出兩只大小相同的試管，將相同量的H2O2溶液和FeCl3溶液加入試管中，等候片刻，試管中會出現(xiàn)氣泡，一支試管放入40℃左右的熱水燒杯，一支試管放入0℃左右的冷水的燒杯，對比兩支試管所呈現(xiàn)出來的現(xiàn)象，并用帶火星木棒檢驗(yàn)釋放出的氣體。

三、結(jié)束語

本文通過高中化學(xué)中常見氣體的制備與化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以得出一定的結(jié)論。與相關(guān)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，寓教于樂，在實(shí)踐中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，在無形中培育其創(chuàng)新能力，拓展他們的想象空間。這是當(dāng)今社會對新一代青年的要求，也是他們生存的不二法則，師生要在實(shí)驗(yàn)中共同探索新知，不斷地發(fā)現(xiàn)新問題，解決新問題，在探究中提高自己認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的能力，真正成為社會棟梁。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁芳芬.基于高中化學(xué)反應(yīng)速率教學(xué)中探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐和設(shè)計(jì)[J].亞太教育，2016（2）：264.

[2]吳芳，尉言勛，李學(xué)強(qiáng).中新化學(xué)教材中“化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)驗(yàn)”的比較與分析[J].化學(xué)教與學(xué)，2017（10）：71-73.

[3]高云.“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”第一課時教學(xué)設(shè)計(jì)[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（高一、二），2017（10）：44-45.

作者簡介：姜宇（2001—），男，漢族，高三，江西南昌人。

編輯 馮志強(qiáng)