摘要:對《上教版九年級化學》中兩則實驗教學進行改進。二氧化碳的奇妙變化通過對實驗裝置的改進,一套裝置即可將二氧化碳的很多性質體現(xiàn)出來;銨態(tài)氮肥的檢驗(研磨法)通過對實驗操作環(huán)節(jié)的改進,借助實驗中的明顯實驗現(xiàn)象及教師的恰當引導,使知識點化難為簡,學生更易接受。
關鍵詞:實驗教學;改進;二氧化碳;氨態(tài)氮肥;檢驗
中圖分類號:G633.8 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)05-0223-02
一、二氧化碳的奇妙變化實驗教學改進(上海教育出版社義務教育課程標準實驗教科書2011年5月第7版九年級化學上冊第40頁)
二氧化碳氣體的一系列性質,如:密度大于空氣;不能燃燒也不支持一般可燃物的燃燒;能和水反應生成酸性物質,使紫色石蕊變紅,且生成的酸性物質不穩(wěn)定,受熱易分解;能使澄清石灰水變渾濁。教科書是通過多個實驗裝置得出CO2的這些性質,通過改進后的一套實驗裝置(如下圖所示),就可以把CO2的上述性質全部體現(xiàn)出來。
(一)儀器:吸濾瓶、分液漏斗、球形干燥管、三通管、酒精燈、燒杯、導管和橡皮管若干
(二)藥品:燃著的木條、藍色石蕊試紙、澄清石灰水、干燥劑
(三)實驗裝置
(四)實驗操作步驟、現(xiàn)象和結論:
1.按上圖實驗裝置連接儀器,裝入藥品,將三通管和桌面呈垂直狀態(tài)。打開分液漏斗活塞,觀察到吸濾瓶中產生較多量氣泡時,將兩只燃著的木條分別放在三通管的上、下口處,觀察到上口處木條不熄滅,下口處木條立即熄滅。證明了CO2的密度大于空氣;不能燃燒也不支持一般可燃物的燃燒的性質。
2.調節(jié)鐵夾,將三通管和桌面呈平行狀態(tài)。在三通管的甲端放一張干燥的藍色石蕊試紙,乙端放一張濕潤的藍色石蕊試紙,打開分液漏斗活塞,一會兒觀察到甲端干燥的藍色石蕊試紙不變色,乙端濕潤的藍色石蕊試紙變紅。證明了CO2和水反應生成酸性物質,使紫色石蕊變紅的性質。
3.取一只燃著的酒精燈,用外焰對準乙端變紅的石蕊試紙加熱,觀察到試紙由紅色重新變?yōu)樗{色。說明生成的酸性物質不穩(wěn)定,受熱易分解。
4.移走酒精燈和試紙,在三通管甲端套上一段帶彈簧夾的橡皮管,起密封作用。乙端套上一段帶導管的橡皮管,并插入盛有澄清石灰水的燒杯中,打開分液漏斗,一會兒觀察到澄清石灰水變渾濁。證明了CO2能使澄清石灰水變渾濁的性質。
(五)注意事項:三通管的長度不能過短,要控制產生CO2氣流的速度
(六)實驗改進后的優(yōu)點
和教材多個實驗裝置相比,改進后實驗裝置簡約化,而且節(jié)約藥品。一套裝置能達到教材多個裝置才能達到的實驗目的。
二、銨態(tài)氮肥的檢驗(研磨法)的實驗教學改進(上海教育出版社義務教育課程標準實驗教科書2011年11月第4版九年級化學下冊第202頁)
銨態(tài)氮肥與堿性物質混合研磨,生成能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的刺激性氣味的氣體(NH3),同時固體表面變潮(有H2O生成)。利用這個性質可以檢驗銨態(tài)氮肥。
(一)儀器:研缽、研杵、鑰匙
(二)藥品:NaOH、Ca(OH)2、(NH4)2SO4、NH4NO3、CO(NH2)2、NaNO3
(三)實驗內容和操作步驟改進如下
將藥品兩兩一組配成幾個組合,學生分成幾個小組,每組學生4~6人,每組只配給一個組合的兩種藥品(建議學生實驗操作時,相互觀察現(xiàn)象。這種做法既節(jié)約了藥品,又能較全面地觀察現(xiàn)象)。藥品組合:NaOH和NH4NO3;Ca(OH)2和(NH4)2SO4;NaOH和(NH4)2SO4;Ca(OH)2和NH4NO3;NaOH和CO(NH2)2;Ca(OH)2和NaNO3。建議各組學生將本組的兩種藥品取兩鑰匙左右(藥品的量不能取得太多,防止生成較多的污染性氣體;也不能太少,否則不易觀察到固體表面變粘,即水的生成現(xiàn)象)。研磨之后,讓不同組的學生說出本組觀察到的現(xiàn)象及所用的藥品。教師有目的地如下板書:
NaOH+NH4NO3(有刺激性氣味,固體表面變粘)
Ca(OH)2+(NH4)2SO4(有刺激性氣味,固體表面變粘)
NaOH+(NH4)2SO4(有刺激性氣味,固體表面變粘)
Ca(OH)2+NH4NO3(有刺激性氣味,固體表面變粘)
NaOH+CO(NH2)2(無刺激性氣味,固體表面不變粘)
Ca(OH)2+NaNO3(無刺激性氣味,固體表面不變粘)
(四)實驗改進后的優(yōu)點
根據(jù)實驗現(xiàn)象及教師的板書,學生很快就會發(fā)現(xiàn),含有NH4+的物質和堿研磨都會產生有刺激性氣味的氣體NH3,同時固體表面變粘,即有H2O生成。如果有學生提出水可能來自于NaOH固體吸收空氣中的水,可請學生觀察Ca(OH)2與(NH4)2SO4及NH4NO3的研磨,Ca(OH)2不會吸收空氣中的水,但和含有NH4+的物質研磨時,固體表面也會變粘,說明反應有水生成。而不含NH4+的物質和堿研磨則不會生成NH3和H2O。教師以NaOH+NH4NO3為例講解,OH-和NH4+結合生成H2O和NH3,這個反應可能屬于什么基本反應類型,學生很快就能判斷出是復分解反應,產物NaNO3順理成章就能寫出來。課程標準中指出,銨鹽和堿的反應,方程式的書寫是一個難點,然而通過上述實驗改進,學生結合實驗中的明顯實驗現(xiàn)象及教師的恰當引導,掌握起來就輕松多了。
參考文獻:
[1]上海教育出版社義務教育課程標準實驗教科書九年級化學上冊[M].第7版.上海:上海教育出版社,2011:40-43.
[2]上海教育出版社義務教育課程標準實驗教科書九年級化學下冊[M].第4版.上海:上海教育出版社,2011:202.
[3]吳端斗.二氧化碳性質實驗的改進[J].化學教學,2006,(7):11.