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分析初中化学疑难实验的改进与创新

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实验是化学这门学科中非常重要的组成部分,关系着许多化学理论的得出以及验证。一些化学教师在教学过程中,发现一些章节的实验内容如果按照教材上所说的步骤进行的话,实验现象及结果与理论会出现较大的偏差,容易误导学生。针对这种情况,我们可以在原有实验内容的基础上进行适当的改进,让实验现象与结果变得更加准确,且具有科学性。

一、初中化学疑难实验

这里以人教版的九年级化学为例,许多化学教师在进行教材中的演示实验时会发现有几个实验的实验现象及结果与理论介绍的实验现象及结果有一些出入;或者说教材中原有的操作过程对于现有条件来说有一定难度,需要教师在教学时着重关注。人教版九年级化学教材中的疑难实验主要有以下两项:

1.硝酸银与铜反应置换出银并生成硝酸铜的实验中,按照教材中的实验步骤进行,最后会生成灰黑色的粉末而并不是银白色的银。

2.在生成二氧化碳的实验中,如果按照教材中的实验步骤进行,那么在最后得到气体的时候会发现得到的气体中除了二氧化碳还有氯化氢的存在。

最为明显的化学实验疑难点就是这两处,当然教材中还有一些是反应尾气处理不当,反应过程进行太慢等问题,广大化学教师可以根据自身情况对这些问题进行微小的改动处理。

二、初中化学疑难实验的解决要点

通常来说,对于一个疑难实验的改进,可以从实验装置、反应物选择、实验环境改良、混合物分离等方面进行考虑,以不改变教材中主要步骤为原则,去芜存菁,只在不合理的实验局部进行小型的改变。以硝酸银与铜反应置换出铜为例,从原实验中反应生成物不是银白色的银可以推断出,很有可能是在反应过程中有外界的物质参与了反应,导致其他物质的生成,那么就可以在实验物质的去杂方面进行改进。

1.该实验的主要反应化学方程式为:

Cu+AgNO3Ag+CuNO3

其中铜为红色金属丝,硝酸银为无色透明溶液,生成的银为银白色固体,硝酸铜溶液为蓝色液体,若有外界气体进入可能呈绿色。

2.在教材原有实验装置的基础上,对实验装置进行如下部分的改进措施:

将干净的铜丝放入装有三分之一试管容积的硝酸银溶液中,周围采用温水水浴加热。在硝酸银的上液面用植物油覆盖,避免其与空气接触。

其中植物油的作用主要是隔绝反应物与外界的空气,避免外界空气介入参与反应,造成实验结果与预期的不同。而所选用的温水环境则是为水浴提供条件,让反应进行得更加快速。试管内的硝酸银溶液使用排除空气的蒸馏水配制而成,避免了硝酸银溶液中混入氧气等气体分子造成额外反应。

3.该实验的改进中,主要进行的就是装置方面的改进,并且装置上的改动较小,在原有基础上添加了隔绝空气所用的植物油。另外,在硝酸银溶液的配制上为了纯化反应物而对配溶液的蒸馏水进行了进一步的纯化处理。正是这两点较为微小的改动,使最后的反应物不是灰黑色粉末而是银白色粉末附着在铜丝的周围。

三、初中化学疑难实验的创新措施

除了对教材中原有步骤的改进之外,还可以适当地进行一些创新,以使实验设计更加完美。以二氧化碳的收集为例,原有的教材中并没有进行二氧化碳中氯化氢气体的处理,使二氧化碳的成分不纯。如果在实验装置中加入一个装有饱和碳酸氢钠溶液的广口瓶这样的洗气装置,饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢气体,而不能吸收二氧化碳气体,那么就能收集到较纯净得二氧化碳气体,让实验变得更加的完美。

又如,验证二氧化碳与氢氧化钠溶液反应时,由于该反应没有现象,学生无法判断该实验是否发生反应,学生会感到困惑。这时,只要设计一个简单实验就能让学生解除困惑。证明二氧化碳与氢氧化钠反应可以用一个塑料瓶收集二氧化碳气体加入少量氢氧化钠溶液,我们可以看到塑料瓶会变扁,同时再往瓶中加入稀盐酸验证产物中有碳酸钠生成。

参考文献:

朱红,李树友.初中化学疑难实验的改进与创新[J].化学教育,2013(05).

(作者单位 江苏省海门市东灶港初级中学)