初中化学教材中某些实验的改进与教学建议

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初中化学教材中某些实验的改进与教学建议

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初中化学教材中
某些实验的改进与教学建议
1、氧气的制取实验的改进
如果按课本上的实验操作方法,本实验的进行需要时间较多,而且也没有探究二氧化锰在常温或加热条件下能否放出氧气以及反应前后二氧化锰的质量是否真的改变。可将本实验做如下改进:实验前先将二氧化锰用502胶水均匀粘在玻璃棒的一端(二氧化锰层的长度可控制在2~3厘米长)晾干,再用清水冲洗掉粘附不牢的二氧化锰再晾干备用。实验时,可先称出粘有二氧化锰的玻璃棒的质量,再插入过氧化氢溶液中,实验结束后取出晾用水冲洗后再用纸擦干,再称它的质量并与实验前的质量进行对比。这样改进后不仅实验操作简便,节约时间,而且现象明显,还可验证二氧化锰在反应前后的质量确未改变,消除学生的疑问,突破了教材没有突破的难点。经试验:502胶水对过氧化氢没有催化作用,也不会发生反应;粘在玻璃棒上的二氧化锰只要不在强外力的作用下是不会自行脱落的。
2、氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的实验
氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,由于碳酸钠溶液是无色的,两都有没有反应学生没有直观感受,为了增加此实验的观赏性,我将实验改为:先使圆底烧瓶(500ml)充满二氧化碳气体,将氢氧化钠浓溶液倒入烧瓶中,迅速塞紧橡皮塞(单孔,两玻璃管用乳胶管连接,止水夹夹紧乳胶管),振荡,使其充分反应,再将烧瓶倒置固定于铁架台上,打开止水夹,烧杯中的水(滴有酚酞试液)沿玻璃管压入烧瓶中,形成美丽的喷泉,溶液逐渐变成了红色。这个实验不仅证明了氢氧化钠溶液与二氧化碳反应,而且还验证了碱性溶液能使无色酚酞变成红色的性质。
3、二氧化碳的灭火实验改进
在盛满CO2的集气瓶口上加一个带有两个导管的橡皮塞,然后将CO2倒入烧杯,就可使梯形架上的蜡烛由下至上依次熄灭,由于CO2是沿着导气管倒入且导气管又插入烧杯底部,所以克服了上述的两点不足,实验成功率可达100%。这样做既不显得手忙脚乱,有能清楚地看到CO2可以像倒液体那样从一个容器倒入另一个容器中,先聚集在烧杯底部,然后上升,像水一样慢慢没入烧杯内的蜡烛,使烛光依次熄灭。
4、固体氢氧化钠溶于水放热实验
进行固体氢氧化钠溶于水放热实验时,如果单纯用手触摸试管外壁时,现象不很明显,于是做了如下改进:将试管注入少量水,加热至沸腾,移开火焰,水停止沸腾,加入氢氧化钠固体少量,发现溶液又重新沸腾,说明氢氧化钠溶于水放热,使水又沸腾了。
5、NaOH和CO2能否反应
此实验结论教材是直接给出的,这难以使学生信服,因此很有必要增设。我采用的是“喷泉实验”,如下图,操作如下:在250 ml圆底烧瓶中先加入约5 gNa2CO3粉末,然后再加入5 ml浓盐酸,使其充分反应生成CO2,然后倒入5-10 ml浓NaOH溶液,迅即塞好带有导管的橡皮塞,晃动烧瓶,使其充分反应,将它倒置在铁圈上,打开导管上的止水夹,可观察到水迅速地进入烧瓶且变为红色,形成美丽的喷泉!学生会立即得出这是CO2反应完的缘故。这时再分析CO2和NaOH的反应及方程式的书写便是水到渠成了,学生也更感兴趣了。
6、硫在氧气里燃烧的实验
硫在氧气里燃烧的实验有一定的污染,在做这个实验时作了以下改进,并将模拟酸雨的危害一起作,具体是:把一个小燃烧匙的柄固定在橡皮塞上,在集满氧气的集气瓶里倒入少量的水,放入一粒锌、一小块大理石和一片树叶。将少量的硫在燃烧匙内点燃,马上观察火焰的颜色后,伸入集气瓶,塞上橡皮塞,观察火焰颜色变化,熄灭后振荡,一会儿,就可以看见锌和大理石表明有少量气泡冒出,树叶发黄。该实验集几个实验于一体,验证了氧气的性质,酸雨的成因和危害,消除了实验中SO2对空气的污染。
7、酸、碱、盐的导电性实验(以氯化钠溶液为例)    实验过程:⑴ 将电流计、电池串联在一起, 然后在电流计和电池的另一端分别联一表笔;⑵ 把滤纸放置在表面皿上,然后在滤纸片的中央滴上2滴氯化钠溶液;⑶ 将联接好电路的两个表笔分别同时接触在滤纸片中间的湿润部位(注意:两表笔不能接触),可以观察到电流计指针偏转。   8、液体与液体的反应实验(以碱与指示剂的反应为例)   实验过程:⑴ 取两块滤纸片,将其分别放置在表面皿的不同位置上,然后在其中间部位分别滴上一滴氢氧化钠溶液。⑵再在两滤纸片上有氢氧化钠溶液的部位分别滴上一滴石蕊试剂和酚酞试剂,即可观察到滤纸片上的颜色变化。   又如作炭还原氧化铜的实验,耗时长,现象不明显,将此实验作以下改进:   ①将直径约4mm玻璃管截取两根长为10cm,其中一根用酒精喷灯将一端封口,制成微型试管,另一根弯成近90°作为导管;   ②取0.1gCuO粉末和0.01g碳粉,在白纸上轻轻混匀后,把药品小心送入自制微型试管底部,将管口稍稍向下倾斜固定于微型操作台上;   ③小心敲动试管,使药品平铺在试管底壁上;④用胶管将微型试管和导管连接,并通入盛有2ml饱和石灰水的小试管中。如图所示:
  ⑤用酒精灯加热微型试管,加热约1min后,微型试管出现水珠,这是药品中含有少量水分;加热至10min时,澄清饱和石灰水出现混浊;加热至12min移去导管,移去酒精灯,冷却后,微型试管壁附有一层红色铜,现象十分明显。
9、 “二氧化碳与水反应”实验改进
“探究教学作为新课改的重要内容,不仅仅是一种理念,一种教学要求,更是一种重要的课程内容。”——王磊教授。教师在平时的教学过程中,应注意巧妙改进实验,使得操作简便,现象明显,引导学生更轻松的进行探究。
例如,在探究二氧化碳和水反应的实验中,人教版教材中用石蕊浸过的干燥小花验证碳酸的生成,用到的药品、器材比较多(准备小花也麻烦),操作过程比较复杂,很多学生操作时思路不清晰,有时还得不到明显的现象,很难进行分组实验。故作如下改进:
把实验6-5和实验6-6结合起来 ????? 一、收集一矿泉水瓶干燥纯净的二氧化碳。 ????? 二、加入200毫升水,充分振荡,学生看到矿泉水瓶变瘪了,大多数的学生认为二氧化碳只是溶于水了。 ????? 三、启发学生讨论二氧化碳溶于水,得到的应该二氧化碳和水的混合物,应该保持二氧化碳和水的化学性质。 ????? 四、取溶液少许,滴入到蓝色石蕊试纸上,石蕊试纸变红。(提示:石蕊试纸遇酸变红) ????? 五、学生会想到:①水使石蕊试纸变红;②二氧化碳使石蕊试纸变红;③二氧化碳的水溶液中有了酸,使石蕊试纸变红。通过以上猜想,学生设计方案,进行对比。(操作简便,学生更有探究兴趣) ????? 六、学生发现干燥的二氧化碳不能使干燥的石蕊试纸变红,同样水也不能使石蕊试纸变红,肯定是二氧化碳和水发生反应生成了酸。
?七、接下来,教师可补充演示,把二氧化碳气体直接通入紫色石蕊试液中,观察现象,学生就能轻松的解释现象了(很多习题中会提到类似问题哦)。 ????? 今后,在教学中遇到学生难懂的问题,自己多动脑子,设计一些操作简单,安全性高的探究实验,让学生在探究中获得知识,提高兴趣,培养学生的科学素养。
10、对蜡烛及其燃烧的实验
该实验操作因在9月份,气温较高,蜡烛燃烧烧杯壁有水雾的现象不明显,所以要指导学生在最初的几秒仔细观察,时间稍长,烧杯就被烤热,轻微的水雾马上消逝。建议在做甲烷的燃烧实验时补做,时值12~1月份,现象明显,证明石蜡中也含氢元素。另外,实验中所述“片刻后取下烧杯,迅速向烧杯中倒入少量澄清石灰水,振荡……”对于没有操作经验的学生来讲,此举的成功率很低。建议改用图1装置,蜡烛在烧杯中燃烧一会儿取出,再倒入澄清石灰水,振荡。
图1
11、活动与探究──收集呼出的气体
(1).要指导学生收集从肺中呼出的气体,即用鼻吸气后用嘴吹出,不要鼓腮。忌用嘴吸气、鼓腮吹气,否则会造成该实验步骤3的探究结论情况复杂。(当然,用两种方法吹气,多收集一瓶呼出的气体,引导学生进行较为复杂的探究,则另当别论。)
(2).该实验的步骤4,同样会因9月份气温高,呼出时嘴和玻璃片必须凑得很近才有短暂现象。而学生根据生活经验一般都知道呼出的气体中含有水蒸气,因此建议插入讨论和举例,如“冬天戴眼镜的同学再戴口罩,眼镜为什么易模糊”等也可达到目的。
12、测定空气里氧气含量的实验
可将直径25 mm(大一点则更好)的试管截去底部,组成图2装置,操作更简单。燃烧完毕后,随着温度的下降,液面逐渐上升至1/5高度(相对于烧杯内液面)。
图2
13、铝箔的燃烧实验
该实验有一定难度,有时一次不能成功。经试验,应使用4 mm粗细的粗铁丝(太细易将铁丝燃着),铝箔裹在铁丝上要呈圆筒形。这样效果较好,成功率较高。
14、铜与硝酸银溶液反应
要注意用新配置的溶液;将铜丝擦净插入溶液后切勿搅动(或受震动),静置片刻后即能看到铜丝上“长”满银白色的银絮,溶液变蓝色,获得教材图示的效果。
15、一氧化碳还原氧化铁
建议实验前,先用磁铁对氧化铁粉做吸引试验,反应后再用磁铁对还原产物做吸引试验,使学生确信生成的是铁粉,增强实验效果。
16、饱和溶液的活动与探究
用硝酸钾代替氯化钠进行饱和溶液的实验,由于教学时间处于2~3月,气温(室温)一般仍偏低,5 g硝酸钾加入到20 mL水中,已非常接近饱和,溶解耗时也较长,所以,“每次加5 g,加了几次后才使烧杯中硝酸钾固体有剩余而不再继续溶解?”有些欠妥,学生易误解。因为第二次加入5 g硝酸钾在当时的温度下几乎全部不溶解,所以建议修改每次加入硝酸钾的量
17、白磷在热水下面通氧气燃烧
课改教材对比原教材,增加了白磷在热水下面通氧气燃烧的趣味实验。作为探究性实验,提供给学生进行操作,但是该设计有三个弊端:①生成物污染大,②易燃物处理不好不安全。③向热水下通氧气时,水下白磷会到处“乱跑”。部分白磷会浮上水面燃烧,也有不安全隐患存在,改用以下几种方式较好。   (1)红磷、白磷着火点比较:将吸干水的白磷、红磷加入试管内,塞上橡皮塞、再将试管同时浸入热水里,让白磷在试管内安全的燃烧。红磷不会燃烧。取出盛红磷的试管留待下一班的学生做相同实验。   (2)白磷的燃烧需要氧气的支持:在一试管内注入热水,加入一小粒白磷,再把试管放入盛热水的烧杯内。通入空气,既可观察到白磷在热水下燃烧,又可控制白磷不致“乱跑”。
  18、探究氧气的实验室制法中的装置选择(参看优质课评选的片段)
一、发生装置的选择:
现在我们有了制氧气的药品,又知道了原理,你想获得一瓶氧气吗?那么我们应该让反应在什么样的装置中发生呢?请同学们关注导学案中“仪器的选择”部分,以小组为单位,交流讨论2分钟,组装出能够生成氧气的装置,看哪组同学组装的又快又多又对!(2分钟)
多媒体投影:PPT6?? 展示仪器
板书; 三? 发生装置:
请同学们安静下来,哪位同学能把你们组的讨论结果展示给大家!请你说一说!
生:1?????????? (依次点击装置)
现在请你任选一位你组内的同伴,说一说你们的想法好吗?
?[ 你们组配合的很好,请坐!]
?其余小组还有不同的组装方法吗?
生:2?????????? 、(依次点击装置)
说一说你们的想法好吗?
生:2?????????? 、
【你的反应能力很强】
哪个小组还有不同的组装方法吗?(停顿)
请同学们观看屏幕:PPT6
这四套装置都适合实验室制取氧气,此类装置叫做固液不加热装置。
板书;固液不加热
凡是固体和液体混合不需要加热就能产生气体的反应都可以用此类装置
刚才那位同学说,反应容器有很多,除了锥形瓶和大试管,你还能说出几种?
??? ????齐答:???????????????
很多学校由于条件限制,没有这些反应容器,你能替他们想想办法,从生活中找到泪类似的物品代替它吗?
??????? 生3:????????????????????????
【同学们的思维很开阔】
实物展示: 请同学们这套装置……长颈漏斗在这里起到什么作用呢?
我从同学们的眼睛里读出了你们对这个问题的疑惑,让老师帮助大家分析好吗?
如果双氧水在反应中消耗完了,我们要向试管中再加入双氧水,怎么办?
生:(打开塞子………)
打开塞子会有什么后果呢?
生:(空气进入,氧气不纯……)
如果你是一位实验器材的研究者,你会怎么做呢?
生:(打个孔,加个漏斗……)
实物展示:那就变成了装置? 实物展示C。
【同学们说的太精彩了,你们思维的开阔性,和创造性超出了老师的想象】
显然,长颈漏斗在这里起到什么作用呢?(停顿10秒)
?PPT7?? 【同学们的思维很具有逻辑性】
展示装置:今天我们就选择装置(锥形瓶和双孔)来制取氧气。
二、收集装置的选择:
装置都选好了,大家是不是非常急切的想得到一瓶氧气?可是我们如何将产生的氧气集入瓶中呢?
请同学们阅读导学案中有关气体收集方法的内容,组内交流一分钟。
哪位同学能把你们组的讨论结果展示给大家!
请这位同学说说。? 生:????????????????????????
? 板书:收集
排水法???? 向上排气法
【你的悟性很高,不用教就会了,请坐】
现在我们把发生装置和收集装置组合在一起,就是一套完整的制取氧气的实验装置了。
多媒体投影PPT9
可是,想成功的收集一瓶氧气不是那么简单的,细节决定成败。比如:连接完仪器要检查 ???????????,
实物展示:装置D?? 里面有什么气体?
用排水法收集时,刚开始的气泡能否收集呢?还有很多细节,请同学们阅读温馨提示:你来读前三条??????????????????
多媒体投影 PPT9
装置的气密性已检查好,同学们现在可以根据探究成果和提供的仪器,以小组为单位组装仪器,制取并收集一瓶氧气。看哪组同学做的又快又好!
请同学们放下手中的仪器,我看大家都成功的收集了一瓶氧气?
用排水法收集的同学请举手。你是怎么判断氧气已满的??
生:(…………)
【你的观察力很好,请坐】
用向上排气法收集的同学请举手。你是怎么判断氧气已满的?
?生:(…………)
【这位同学的思维非常严谨,气体的验满一定要把带火星的木条放到集气瓶口,请坐】
多媒体:PPT10验满
板书; 五 验满
我们每一小组的同学都得到了一瓶氧气,心里肯定非常高兴。
那你能用简单的语言描述你的实验过程吗?(停顿30秒)
多媒体:PPT11

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