化學(xué)在許多學(xué)生看來,是一門枯燥乏味的學(xué)科。如何激發(fā)起學(xué)生對化學(xué)的濃厚興趣并積極地投入到化學(xué)的有效學(xué)習(xí)中來,是一項刻不容緩的工作。
遠離生硬的課堂授課,我認為化學(xué)實驗是最大的一個切入口。有所好,便有所學(xué);有所樂,便有所獲。
魔術(shù)的魔法外衣,讓人在琢磨不透中,又忍不住一探究竟。這樣的吸引力不正是我們化學(xué)教學(xué)中需要的嗎?
讓化學(xué)實驗戴上魔法小帽,揮一揮手中小小的魔法棒,激起學(xué)生們探究化學(xué)的無窮魅力,在趣味的海洋中找到屬于自己的興趣小火花。
一、手掌上的燃燒
將一雙手套同時戴在一只手上,里面的一只手套要用水弄濕透。倒一些酒精在手套上。
用燃著的酒精燈將手套點燃。手套著火發(fā)出淡藍色的火焰,火焰熄滅后,手套一點也沒有被燒壞。
1.設(shè)計意圖:
水火無情,一般人不會想到手上點燃酒精而手和手套不被燒壞。通過這個突破常規(guī)的實驗吸引學(xué)生眼球,讓他們探究燃燒的科學(xué)原理。
2.實驗原理:
酒精燃燒時,酒精和水同時蒸發(fā)成氣體。這種氣體中含有不能燃燒的水蒸氣,從而降低了可燃的酒精蒸氣的濃度,使其燃燒時并不很劇烈,放出的熱量也不是很多。
由于有不能燃燒的水存在,一部分熱量還要供水的汽化和水蒸氣的升溫,這樣手套的溫度升得并不高,以至于達不到它的著火點,顯然手套也就不會被燒著了。
3.實驗用品:白色棉手套一雙、100ml燒杯、酒精燈、滴管。
4.實驗步驟:
①在100ml燒杯中倒入20ml水,將一雙手套同時戴在左手上,左手放入水中浸透。
②輕輕地把水擠掉,使里面那只手套完全濕透。用滴管吸兩管酒精滴在手套上(手心處)。
③把戴有手套的手放在燃著的酒精燈上,手套被點燃,著火后的手套火焰很大。
④這時左右搖晃手,直到熄滅。火熄滅后,手套完好無損(如果在水中溶入氯化鈉,火焰呈黃色)。
5.實驗現(xiàn)象:酒精在手套上燃燒,手套安然無恙。
6.注意事項:必須將一雙手套同時戴在一只手上,里面的一只手套要用水濕透。
二、火燒紙幣
拿出一張5元的紙幣,將這張紙幣折疊后塞入一個用火藥棉紙做成的信封內(nèi)。
劃燃火柴后點燃這個信封。它燃燒的速度快得驚人,燃燒時產(chǎn)生的熱量還沒有來得及散發(fā)就已經(jīng)全部燒光了。
紙幣還沒有受到熱量的襲擊時,外層的火藥棉信封就已經(jīng)燃盡,但紙幣十分安全。
1.設(shè)計意圖:
通過紙幣能夠在熊熊大火中安然無恙的實驗,引導(dǎo)學(xué)生探究燃燒的科學(xué)原理,懂得燃燒必須具備的三個條件。
2.實驗原理:
信封是用火藥棉制成的,火藥棉在化學(xué)上叫做硝化纖維。
普通的脫脂棉放在按照一定比例配制的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生了硝化反應(yīng),反應(yīng)后生成硝化纖維,即成了火藥棉。
這種火藥棉有個特殊的脾氣,就是它的燃點很低,極易燃燒,一碰到火星便瞬間消失,燃燒速度快得驚人,甚至燃燒時產(chǎn)生的熱量還沒有來得及散發(fā)出去就已經(jīng)全部燒光了。
所以紙幣還沒有受到熱量的襲擊時,外層的火藥棉信封就已經(jīng)燃盡,因此紙幣十分安全。
3.實驗用品:紙幣、鑷子、酒精燈、火藥棉紙。
4.實驗步驟:
①拿出一張5元的紙幣,并請旁邊的同學(xué)記住紙幣上的號碼。將這張紙幣折疊后塞入一個用火藥棉紙做成的信封內(nèi)。
②用鑷子夾住信封,劃燃火柴后就把這個信封燒掉。
③原來那張5元的紙幣完好無損,而且紙幣上的號碼和旁邊同學(xué)記錄的紙幣號碼完全一樣。
5.實驗現(xiàn)象:火藥棉紙信封劇烈燃燒,大火瞬間,紙幣完好無損。
6.注意事項:“火燒紙幣”是有趣的,不過,如果掌握不好火藥棉紙的數(shù)量,那么5元紙幣就要和火藥棉同歸于盡了。因此必須將錢幣折疊成小塊,減少錢幣受熱面。
三、吹不滅的燭火
將一根特制的蠟燭放在桌子上點燃,使勁吹,吹滅后蠟燭自身又重新點燃,再怎么吹蠟燭也吹不滅了。
1.設(shè)計意圖:通過該實驗,讓學(xué)生理解記憶活潑金屬易燃的特點和燃燒的條件。
2.實驗原理:
這種特制蠟燭的神奇之處,在于事先粘在燭芯上的鎂粉。
因為鎂粉的燃點很低,只有38~40~c。蠟燭被吹滅之后,燭芯上的余溫高于鎂粉的燃點,于是鎂粉被點燃,燃燒的鎂粉重新點燃蠟燭,造成蠟燭怎么也吹不滅的現(xiàn)象。
3.實驗用品:酒精燈、自制的蠟燭。
4.實驗步驟:
①把一根自制的蠟燭點燃,放在桌子上。
②用口吹熄蠟燭,蠟燭被用力吹滅后立即自燃。
5.實驗現(xiàn)象:蠟燭被用力吹滅后立即自燃。
6.注意事項:吹熄蠟燭后不要立即繼續(xù)吹,要有片刻的停留,讓燭芯上有燒紅的余燼。
四、水點燃酒精燈
將水滴直接滴在酒精燈的燈芯上(預(yù)先在酒精燈芯里藏著黃豆般大小的金屬鉀),酒精燈直接被點燃了。
1.設(shè)計意圖:
水火不相容是最基本的常識。本實驗旨在讓學(xué)生懂得金屬鉀與水反應(yīng)放出大量的熱,產(chǎn)生氫氣。
只要滿足燃燒的三個條件,不管有無水,燃燒都能發(fā)生。在一定的條件下水能滅火也能生火。
2.實驗原理:
預(yù)先藏在酒精燈芯里的金屬鉀塊,遇到水發(fā)生反應(yīng),放出大量的氫氣,且溫度急劇上升,從而點燃了酒精燈。
3.實驗用品:酒精燈、滴管、燒杯、金屬鉀。
4.實驗步驟:
①預(yù)先在酒精燈芯里藏著黃豆般大小的金屬鉀。
②用滴管從燒杯中吸取水,將水一滴一滴地滴在酒精燈的燈芯上,就能聽見“啪”的一聲,酒精燈被點燃了。
5.實驗現(xiàn)象:將水一滴一滴地滴在酒精燈的燈芯上,只聽見“啪”的一聲,酒精燈立即被點燃。
6.注意事項:水不能一次滴很多,3-5滴即可,否則點燃的酒精會立即熄滅。
五、意念鐵絲
將鐵絲加熱,然后把加熱后的鐵絲還原成各種有趣的形狀展示。形狀可以是各種各樣的,數(shù)字、動物模樣、或者表情都可以……
1.設(shè)計意圖:通過記憶鐵絲受熱變形的實驗,讓學(xué)生理解記憶金屬神奇的特點。
2.實驗原理:所有的鐵絲均為記憶鐵絲,加熱后即還原成原來的形狀。
3.實驗用品:酒精燈、熱敏記憶鐵絲、熱水。
4.實驗步驟:
①把一根看上去很普通的鐵絲面向?qū)W生拉直,預(yù)言加熱后可以變成數(shù)字。(為了增強趣味性,安排一名學(xué)生隨機抽取一張撲克牌,牌上的數(shù)字為預(yù)言結(jié)果)
②把鐵絲均勻加熱,然后按照預(yù)言數(shù)字,將鐵絲還原成此數(shù)字。
5.實驗現(xiàn)象:拉直的鐵絲稍稍被加熱,即變成預(yù)言結(jié)果。
6.注意事項:不能集中在一個地方加熱,要均勻加熱鐵絲。
將魔術(shù)小實驗引進化學(xué)課堂,突破了化學(xué)教學(xué)常規(guī)的禁錮,融趣味性、知識性、實踐性于一身,在魔法“燃燒”的實驗設(shè)計里,也同時燃燒學(xué)生們潛在的化學(xué)欲動小因子。
敏銳地抓住學(xué)生的眼球,化學(xué)不再是難纏的“攔路虎”,所有的學(xué)生都將會是化學(xué)真正的主人。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2012年1期