中學化學實驗生活化改進探索

趙喜歡++++符美強++++吳振生++++周娟

摘 要： 從近幾年的新課程改革看，化學實驗一直朝著三個方向發展，即微型化、生活化和綠色化，而且把化學教育融入生活一直是教育工作者努力的方向，開發和設計生活化學實驗顯得尤為重要。根據化學實驗的科學性、創新性和安全性等原則，本文對兩個中學化學實驗進行生活化改進，其實驗用品、裝置簡單、操作安全、實驗效果較顯著，較充分地體現了實驗器材和實驗內容的生活化。

關鍵詞： 化學實驗 生活化 改進策略

引言

中學化學實驗的發展趨勢主要有以下三個方面：（1）微型化：指的是試劑微量化和裝置微型化。（2）生活化：鼓勵學生自主設計解釋生活現象的實驗或者是利用生活材料對課本中的實驗進行改進，體現“化學來源于生活，回歸于生活”的理念；化學實驗的生活化主要包括實驗內容的生活化和實驗器材的生活化。（3）綠色化：它要求設計實驗時考慮環境因素，把實驗全過程對環境的破壞程度降到最低，并且要求能夠產生在技術和經濟上都可行的化學品[1]。

生活化學實驗能夠激發學生動手操作的欲望，設計生活化學實驗，既能夠幫助他們了解化學實驗的全過程，又能夠克服他們對于化學藥品的恐懼心理，增強學好化學的信心[2]。因此，在設計生活化學實驗時，必須尋找能夠激發學生興趣，啟發他們思維的實驗。一旦這些實驗內容是學生急于了解的、新穎生動的、生活中可見可觸可思可做的，甚至是奇妙無比的，那么化學的奧妙和神秘便能真正地走入學生的內心，激發其創造欲望，培養創新能力。以下兩則實驗的設計在遵循化學實驗科學性、簡約性、安全性等原則下，實驗內容與實驗器材都體現了生活化，且操作簡單、實驗效果較顯著，能較好地激發學生對化學實驗的濃厚興趣。

一、多變的花朵——認識生活中常見物質的酸堿性

1.實驗原理

紫色石蕊試液遇酸顯紅色，遇堿顯藍色。

2.實驗器材

白紙；三只廢棄的牙刷（牙刷的顏色分別是紅色、藍色和綠色）；

紫色石蕊試液；透明皂水溶液；白醋。

3.實驗步驟

（1）用紅色牙刷蘸取紫色石蕊試液在白紙上刷出一朵花和花朵的枝葉，之后放到通風處晾干。觀察所畫圖畫的顏色。

（2）白紙晾干后用藍色牙刷蘸取白醋把花朵部分浸透，用綠色牙刷蘸取透明皂水溶液把枝葉浸透，之后放到通風處晾干。觀察所畫花朵和枝葉的顏色變化。

4.實驗現象

第一步操作完成后，圖畫全部顯紫色。第二步操作完成后，花朵顯示紅色，枝葉顯示藍色。

5.實驗結論

生活中，白醋顯酸性，透明皂的水溶液顯堿性。

二、二氧化錳催化分解過氧化氫實驗的改進

對過氧化氫分解制取氧氣的實驗改進頗多，主要針對實驗過程中不能即時控制反應的發生和停止（只有所加入的H■O■完全分解后反應才能停止）；還有研究針對反應結束后，作為催化劑的MnO■不便于即時回收再利用，對固體和液體藥品浪費嚴重的問題進行改進，將MnO■與水泥按一定比例制成固體顆粒，還采用飲料瓶等生活化的簡易器材[3]，但是此改進對于濃度較大的雙氧水制取氧氣較適用，若雙氧水濃度為5%左右時，則效果并不理想，由于反應過程中過氧化氫溶液的濃度越來越小，致使無法收集滿一瓶氧氣用于其性質驗證，以下改進可彌補以上不足。

1.實驗器材和試劑

器材：球形漏斗、去底飲料瓶、鐵架臺（帶鐵夾）、帶導管的橡皮塞（雙孔）、鑷子、集氣瓶、水槽、酒精燈、火柴。

試劑：5%的過氧化氫溶液、混有MnO■的小水泥塊（長方體）。

2.實驗裝置及其組裝說明

實驗裝置如附圖所示：

3.實驗步驟

（1）儀器組裝，檢查裝置氣密性。

在去底飲料瓶中加適量水，球形漏斗應高于飲料瓶，并將連接球形漏斗上部的導管一端伸入盛水的水槽中，慢慢提升飲料瓶高度，導管口若產生氣泡，則裝置不漏氣[3]。

（2）裝入藥品。

先在球形漏斗中放入幾塊晾干的小長方體塊（MnO■與水泥質量比為1∶1），再向去底飲料瓶中加入5%過氧化氫水溶液適量，固定儀器（球形漏斗高于飲料瓶高度）。

（3）開始反應，收集氧氣。

集氣瓶中裝滿水倒扣在水槽中。提升飲料瓶的高度，使過氧化氫溶液與小長方體塊接觸，反應發生，當導管口出現連續、均勻氣泡時開始收集；若氣泡減少，打開球形漏斗下端的止水夾將廢液放到燒杯中，再迅速提升飲料瓶的高度，使過氧化氫水溶液再次與小長方體塊接觸，這樣反復便能很快收集滿一瓶氧氣，收集滿氣體后，使固液分離，停止反應。

（4）用帶火星的木條驗證收集的氣體是氧氣，并可用于氧氣的其他性質驗證。

4.改進后的優點

（1）實驗中可隨時打開長頸漏斗下端的止水夾將廢液放掉，保證過氧化氫的濃度不會太稀，為較快制取一瓶氧氣節省時間。

（2）實驗中運用廢舊的飲料瓶作為實驗器材，體現了實驗的生活化。

（3）與飲料瓶相連接的伸入長頸漏斗中的導管伸出液面一小段，防止打開止水夾放廢液時一部分廢液流入連接飲料瓶的導管中。

（4）運用較小濃度的過氧化氫溶液也能較快制取氧氣，節約藥品。

結語

生活化學實驗，能夠激發學生自主學習熱情，體驗科學探究的樂趣，培養實踐能力、合作精神和環保意識，還教育學生珍惜資源、愛護環境，借此增強其社會責任感。但是，在開發和設計生活化學實驗的過程中仍存在很多困難。因此，在中學教學中提倡推廣生活化學實驗，但要和常規實驗相互結合，取長補短，逐步探索貫徹全新教學理念的結合點，使得實驗能夠更好地服務于化學教學。在社會生活中，化學變化無處不在，把化學教育借助生活化學實驗這個載體，讓學生在生活學習中感悟化學的魅力，逐步嘗試用化學知識解決一些身邊的實際問題，進而提高化學素養[4]。

參考文獻：

[1]王瑛.高中化學新課程化學實驗設計研究[D].浙江：浙江師范大學，2008：5-7.

[2]李旻，閻蒙鋼.利用家庭實驗角提高農村初中學生化學實驗能力的探索[J].化學教學，2006，5（4）：4-6.

[3]http：//blog.163.com/zhenzhong_810125/blog/static/12370039620117393356307/

[4]靳建華，夏志清，劉玉榮.讓化學教學走向生活化的實踐與思考[J].內江科技，2007，9（6）：127-129.

基金項目：周口師范學院化學化工學院2015年度大學生科技創新基金項目（HYDC201501）資助，周口師范學院2015年度大學生科研創新基金項目（zknuD15014）資助。河南省科技廳項目（132102210193）資助，河南省教育廳項目（12A150029）資助。