APP下载

对高中课本元素化合物实验的改进

2016-03-31章明

考试周刊 2016年16期
关键词:玻璃管滴管烧瓶

章明

中学化学学习离不开化学实验,特别是对元素化合物知识的学习,物质的性质需要在实验中总结获取。学生对化学实验有浓厚的兴趣,实验能够培养学生的科学探究能力、创新能力、动手能力,通过做实验满足学生的好奇心,增强学生的求知欲,丰富学生的学习生活,促进学生全面发展。然而在中学课本上有些实验的实验效果并不太理想,主要体现在实验现象不明显或者得不到预期的实验现象,这对学生的学生产生了一定程度的干扰,因此怎样对实验进行改进,怎样使实验操作简单,实验现象又明显成为每个中学老师都在思考的问题。笔者对课本上的几个实验进行了改进,并且取得了一定的实验效果。

一、钠在空气中燃烧实验的改进

钠在空气中燃烧的实验重难点是让学生观察到整个实验过程中的实验现象,人教版高中化学必修一第三章第一节“钠”的化学性质实验3-2,是将一小块钠放在坩埚里加热观察现象的。但用坩埚进行实验有以下缺点:(1)实验现象能见度小,学生要从坩埚口往坩埚内部看,才能看到钠燃烧的火焰,作为演示实验不利于学生观察;(2)燃烧后有黑色固体残留在坩埚底部,影响学生观察产物的颜色;(3)实验结束后附在坩埚底部的黑色物质较多,难于清洗,并且坩埚易破裂,重复利用率低,损耗大。鉴于以上缺点,笔者通过反复试验,不断探究,利用硬质玻璃管作为实验仪器,将已用滤纸吸干煤油的一小块金属钠放到硬质玻璃管的一端加热,整个过程中依次看到的现象为:金属钠先熔化成小球,随即开始燃烧,并发出黄色火焰,最后得到淡黄色固体。实验过程中现象明显,能见度大,便于学生观察整个实验过程,效果较好。但实验结束后,发现由于温度过高,硬质玻璃管会有裂痕,为了不损坏硬质玻璃管,实验需要继续改进,为了隔热,我想到了熔点比较高的氧化铝,利用铝箔表面的氧化铝,在硬质玻璃管的一端放一小块铝箔,再将一小块钠放在铝箔上加热,这样就保护了硬质玻璃管,而且实验现象非常明显,有利于学生观察和学习。本实验还有一个优点,本实验中钠燃烧后可清楚看到淡黄色的产物过氧化钠,由于生成的过氧化钠较纯净,可以在本实验的基础上补充过氧化钠与水的反应,操作为:取出铝箔,在铝箔上的过氧化钠上直接覆盖少许脱脂棉,再用胶头滴管滴一两滴水,可以看到脱脂棉着火,这助于学生对“钠的化合物”知识的学习。

二、氧化铝性质实验的改进

人教版高中化学必修一第三章第二节“铝的重要化合物”中在讲“氧化铝”的性质时在课本上并没有给出实验,而是直接给出氧化铝能溶于强酸或强碱溶液中,这样不利于学生对氧化铝性质的理解和学习,因此许多教师在上这节课时都增加了演示实验或学生分组实验,查阅资料得知教师给出的演示实验基本都为:先用毛刷实验制氧化铝,然后让学生取毛刷实验中的氧化铝分别加入到稀盐酸和氢氧化钠中,观察实验现象,这样实验现象明显,但课前要制备氧化铝比较麻烦,并且毛刷实验制得的氧化铝量较少,不利于学生分组实验。其实对于氧化铝性质的学习,可以引导学生自己设计实验,让学生通过铝的化学性质猜测氧化铝可能的性质,然后利用铝箔表面的氧化铝做实验,方案为:在2支试管里分别加入5mL盐酸和5mLNaOH溶液,再分别放入一小段铝片,现象为铝片表面开始无气泡产生后有气泡产生,引导学生思考原因从而得出氧化铝的性质。这样让学生根据已有知识推测性质,再亲手实验验证,能增强学生的成就感,并且此实验操作简单,现象明显。

三、喷泉实验的改进

人教版高中化学必修一第四章第四节“氨的性质实验”4-8采用传统装置:圆底烧瓶、双孔胶塞、胶头滴管和橡胶导管。在圆底烧瓶中收集满氨气气体倒置,胶头滴管中蓄满水,橡胶导管插入盛满水的烧杯中。演示时,挤压胶头滴管,喷出水柱,气体大量溶解,导致烧瓶中压强迅速减小,烧杯中的水被大气压压入烧瓶中,形成喷泉。

该装置有一缺陷,胶头滴管虽已蓄满水,但倒置后一部分水进入了胶头中,滴管中没有充满水,挤压时经常出现挤不出水的现象,导致整个实验的失败,大大降低了实验的成功率。因此查阅资料查找对这个实验的改进:用一个5ml的注射器来代替胶头滴管,实验前将注射器注满水,实验时推动注射器柱塞,百分百能喷出水柱。5ml的注射器与胶头滴管粗细大小相似,不影响原实验装置的效果,提高了实验的成功率。但改进后的装置操作仍然较繁,首先要收集氨气,还要打双孔胶塞,而且实验室也不一定有5ml的注射器,因此还要进一步对实验操作进行改进,我从实验室快速制氨气的实验中受到启发,直接在圆底烧瓶中加少量浓氨水,加热圆底烧瓶,收集满后立即用单孔橡胶塞堵住瓶口,关闭橡胶导管上止水夹,再将圆底烧瓶倒置,橡胶导管插入盛满水的烧杯中,然后打开止水夹,利用热胀冷缩原理,形成喷泉。这样改进后操作简单,成功率高。

通过对课本“钠在空气中燃烧实验、氧化铝性质实验和喷泉实验的改进”,让学生更清楚地观察到了整个实验过程中的实验现象,也培养了学生探究创新的意识,让学生知道课本上的知识特别是实验也有一定的缺陷,需要我们积极思考和改进,而不是一味盲目地相信课本。

猜你喜欢

玻璃管滴管烧瓶
滴灌浇花器
由托里拆利实验想到测量液体密度
牙签变星星
基于单片机控制的玻璃管搬运机械手设计
钢化玻璃的来历
对“渗透作用”实验的拓展
水重新沸腾实验的改进
阳光下的生命
神奇的“魔术”实验
玻璃管的妙用