秦芬
《九年義務教育全日制初級中學化學教學大綱(試用)》指出:“化學是一門以實驗為基礎的學科。實驗教學可以激發學生學習化學的興趣,幫助學生形成化學概念,獲得化學知識和實驗技能,培養觀察和實驗能力,還有助于培養實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法。”由此可見,實驗教學在化學教學中的重要地位和作用。一線教師必須要充分考慮影響實驗成敗的各種因素,加強實驗教學,提高化學教學質量。本文結合筆者多年教學實踐,粗淺地分析了影響初中化學實驗教學的關鍵因素。
一、藥品的選擇
藥品是實驗的基礎,合適的、有效的藥品是實驗成功的前提,選用實驗藥品時必須考慮藥品本身的性質和用量。
第一,在使用過氧化氫溶液制取氧氣時,溶液的濃度是關鍵。如果過氧化氫濃度過高,反應太劇烈,生成的氣體太多太快,容易將液體噴出,不僅影響實驗成效,安全系數也不高;如果過氧化氫濃度太低,生成氣體太少,就不足以使帶火星的木條復燃。過氧化氫在常溫下會緩慢分解,貯存時間過長,濃度會降低。教師課前最好預先試驗,不能僅僅根據標簽上的濃度來配制溶液。
第二,在用氯酸鉀制取氧氣時,一定要注意氯酸鉀的純度。如果氯酸鉀中混有易燃的雜質,如木炭粉末、紙屑等,加熱時易發生爆炸。教師在實驗前,可以取少量的樣品放入試管中加熱,如果只發生熔化現象而沒有輕微的爆炸和火花,這樣的氯酸鉀就可以使用。如果氯酸鉀的顆粒比較大,想要研碎,可將樣品放在研缽里慢慢壓碎,切不可研磨,更不能與二氧化錳混合研磨,否則會發生爆炸。氯酸鉀的分解速率與二氧化錳的用量也有關。當氯酸鉀與二氧化錳以質量比3∶1充分混合時,分解速率最快,適合教師演示。但如果是學生自己動手實驗,最好采用的質量比為6∶1,便于學生觀察實驗現象。
第三,用肥皂水檢驗硬水和軟水時,所選用的肥皂水不要太濃,所取用的水也不能太少,否則會出現現象混淆而分不清軟硬的情況。
第四,木炭還原氧化銅的實驗,看似簡單,要想取得預期的實驗效果,必須考慮氧化銅和木炭的質量比。根據化學方程式計算,氧化銅和碳的質量比為40∶3,在實際操作中,氧化銅與木炭的質量比為9∶1較好。為了使氧化銅和木炭這兩種反應物充分接觸,剛烘烤過的木炭可在研缽中研細,再加入氧化銅,混合均勻,兩種物質混合越均勻,接觸面積越大,反應越快。
二、儀器的選擇
儀器是完成實驗必須使用的工具,選擇恰當的儀器為實驗成功提供了保障。
例如,在探究分子的運動現象時,用一個大燒杯罩住分別裝有濃氨水和酚酞試液的小燒杯,燒杯的頂部的一側開有一個槽口,會有部分氨氣從槽口逸散到空氣中,不利于觀察現象,建議采用玻璃水槽效果更好。玻璃水槽是完全密封的,氨氣只在水槽的內部運動,容易與酚酞試液接觸,從而出現我們預期的實驗現象。
三、實驗操作方法
實驗操作方法是關鍵,實驗者必須遵守科學性原則,正確進行實驗操作。
探究二氧化碳的性質實驗看似簡單,其實想要成功演示并不容易。在傾倒二氧化碳時,集氣瓶口的玻璃片不要全部拿掉,只需露出瓶口的三分之一左右,并緩慢傾倒,使二氧化碳氣流沿燒杯內壁流下,先聚集在底部,然后逐漸上升,把燒杯內的空氣自下而上排出,蠟燭自下而上依次熄滅。在此實驗中,最好采用大的燒杯和集氣瓶,保證有足量的二氧化碳浸沒蠟燭,傾倒二氧化碳的速度不能太快或太慢,太快二氧化碳氣體會猛撲燭焰,使上面的蠟燭先熄滅;太慢了二氧化碳氣體會大量地向外揮發,導致上下蠟燭都不熄滅或只熄滅下面一支。在倒入二氧化碳時,盛二氧化碳的集氣瓶上的玻璃片不要完全抽去,不然氣體就會流出過猛,覆蓋整個燒杯,使兩支蠟燭一起滅或上面的蠟燭先熄滅;留的縫隙也不能過小,影響氣體的倒入。最好讓玻璃片與集氣瓶口張開一定的角度(約60°),用玻璃片將倒入的氣體和蠟燭隔開,以減少蠟燭燃燒時放出的熱量對二氧化碳氣體的沖擊,選擇中速倒入。做此實驗要選擇燈芯較細的蠟燭,燈焰也不能過大,以免燃燒時產生的熱量多,使燒杯內的溫度過高,氣體擴散過快。
在探究蠟燭燃燒的現象時,對于點燃蠟燭剛熄滅時的白煙的實驗,熄滅之后應該馬上點燃,否則實驗容易失敗。可以邀請學生合作進行,一人吹滅蠟燭火焰,另一人立即點燃剛熄滅時的白煙。
四、環境條件
環境條件是實驗教學中外在的影響因素。
在探究燃燒的條件時,采用了薄銅片上的白磷和紅磷以及水中的白磷做對比。教師要成功演示實驗,必須充分考慮當時的室溫是否合適,因為白磷在濕空氣中約30℃著火,在干燥空氣中則稍高。如果氣溫較高,不適合完成此實驗,因為白磷從水中被取出來后會迅速在空氣中自燃。
實驗員、化學教師只要認真地把握這些因素,相信在實驗過程中定能事半功倍。
(責任編輯羅艷)endprint