李銳玲
課程改革后,雖然越來越多的教師重視實驗在課堂中的應用,但在實際教學中,由于實驗設備、藥品和教學水平具有局限性,進行化學實驗時,實驗裝置不精簡、化學藥品用量大、實驗現象不夠明顯、實驗中產生的有毒物質可能會污染環境和危害人體健康等問題,導致很多老師對化學實驗望而卻步,以至于采用講實驗、看視頻的方法來替代化學實驗,不能真正發揮化學實驗的教學作用。
一、高中《氯氣的生成及其性質》的實驗現狀和不足
在人教版的高中教材中,關于氯氣的學習及其相關實驗出現在必修1《富集在海水中的元素——氯》。而在必修1中僅出現了氯氣與氫氣的燃燒實驗、氯水的漂白作用、干燥的氯氣能否漂白物質三個實驗,完成這三個實驗則需要提前制備和收集干燥的氯氣,在實驗時所用儀器及化學藥品的用量較多,實驗操作煩瑣,而且氯氣具有強烈的刺激性和毒性,教師和學生在實驗過程中或多或少吸入氯氣而造成不同程度的危害,且污染環境。而且僅完成這些實驗仍然不能系統地學習氯氣性質,為了讓學生能更好地理解氯氣的氧化性,對氯氣的性質有更全面的學習,人教版選修6實驗化學對此進行了實驗改進和創新。
二、高中《氯氣的生成及其性質》的微型實驗改進
化學實驗的目的是輔助課堂教學,操作時間過長或者現象不夠明顯都會影響教學的順利進行。為了確保課堂上化學實驗的順利開展,教師需要結合實際教學情況,不斷地去研究實驗原理,鉆研實驗裝置和條件。對化學實驗的改進,多數是從實驗裝置、操作入手,使得實驗現象明顯、便于觀察;還可節約藥品,不污染環境。在這些目標的驅動下,本文將《氯氣的生成及其性質》的微型實驗改進進行一些總結和歸納。現列舉如下:
方案(一)
1.操作步驟
(1)把一塊正方形的小玻璃片放在白紙上,并在白紙的不同位置寫上試劑名稱,以便記錄實驗。試劑分別為滴有酚酞的NaOH溶液、滴有KSCN的FeSO4溶液、淀粉-KI試紙(濕潤)、pH試紙(濕潤)、紅紙片(濕潤),每種藥品彼此分開,圍成圓形。
(2)用藥匙把極少量的KClO3晶體放在中心位置。
(3)向KClO3晶體滴加一滴濃鹽酸,立即蓋上表面皿。
2.實驗效果
3.實驗的優點
該裝置所用儀器簡單,藥品用量少,實驗操作簡單。實驗過程中可以清楚地看到氯氣是黃綠色氣體,濕潤的pH試紙先變紅后褪色,濕潤的淀粉-KI試紙變藍,FeSO4(含KSCN)溶液變成血紅色,濕潤的紅紙片褪色,NaOH(含酚酞)變紅,實驗現象明顯,且過量的氯氣可被NaOH溶液吸收,實現化學實驗的綠色化和高效化。實驗成功率高。
4.實驗的缺點
該裝置的上方密閉空間太小,表面皿容易碰到液滴,滴液容易在玻璃板上擴散,影響實驗現象的觀察。如下圖:
方案(二)
1.操作步驟
(1)用一次性塑料杯代替玻璃片,裁剪杯子,僅剩下底部。
(2)把裁剪好的杯子放在白紙上,并在白紙的不同位置寫上試劑名稱,以便記錄實驗。試劑分別為滴有酚酞的NaOH溶液、滴有KSCN的FeSO4溶液、淀粉KI-試紙(濕潤)、pH試紙(濕潤)、紅紙片(濕潤),每種藥品彼此分開,圍成圓形。
(3)用藥匙把極少量的KClO3晶體放在中心位置。
(4)向KClO3晶體滴加一滴濃鹽酸,立即蓋上另一個一次性杯子。
2.實驗裝置
3.實驗的優點
該裝置在方案(一)的基礎上進行實驗裝置的改進,所用儀器來源廣泛,簡單易得,藥品用量少,實驗操作簡單,實驗現象明顯,能在裝置內部進行尾氣處理,避免污染環境和危害人體健康。因為一次性塑料杯的材質,液滴溶液沾附在塑料杯上,不容易擴散,也避免了由于裝置上方空間不足導致液滴擴散。實驗成功率高。
參考文獻:
普通高中課程標準實驗教科書化學選修6《化學實驗》.人民教育出版社.
(作者單位:廣西來賓高級中學)