陳女婷 洪茲田
針對(duì)人教版9年級(jí)義務(wù)教育化學(xué)教材氨分子的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)中存在的問題,從實(shí)驗(yàn)藥品和實(shí)驗(yàn)儀器兩方面進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)儀器易得,實(shí)驗(yàn)裝置微型化、藥品用量小、污染小,實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便和安全、耗時(shí)短,有利于分組實(shí)驗(yàn)的開展,大大提高了課堂教學(xué)效率。
1 原實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
“氨分子的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)”是義務(wù)教育教科書化學(xué)9年級(jí)上冊(cè)(人教版)第3單元《物質(zhì)構(gòu)成的奧妙》課題1《分子和原子》安排的探究性實(shí)驗(yàn),旨在通過啟發(fā)學(xué)生細(xì)致觀察氨氣擴(kuò)散使酚酞變紅的宏觀現(xiàn)象,想象到氨分子的存在和運(yùn)動(dòng)的微觀本質(zhì),從而把微觀的知識(shí)形象化,為探索物質(zhì)構(gòu)成的奧秘提供事實(shí)依據(jù)。
教材采用如下實(shí)驗(yàn)方法:向盛有20 ml蒸餾水的小燒杯A中加入5~6滴酚酞溶液,另取一個(gè)燒杯B,加入約5 ml濃氨水,用一個(gè)大燒杯或水槽罩住A、B兩個(gè)燒杯(如圖1所示)。幾分鐘后,觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生?
2 原實(shí)驗(yàn)存在的問題
如果按照上述方法進(jìn)行隨堂分組實(shí)驗(yàn),存在以下幾個(gè)問題。
(1)實(shí)驗(yàn)用品較多且體積較大,實(shí)驗(yàn)裝置不能自由移動(dòng)。所需燒杯較多,學(xué)生進(jìn)行隨堂分組實(shí)驗(yàn)時(shí),容易將燒杯損壞。
(2)濃氨水和酚酞試液用量較大,造成浪費(fèi)。
(3)由于濃氨水易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)室中彌漫著刺激性氣味的氣體,污染環(huán)境,不利于課堂教學(xué)場(chǎng)面的控制。
(4)濃氨水中氨分子擴(kuò)散速度慢,實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng),影響課堂教學(xué)效率。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要對(duì)小燒杯進(jìn)行多次清洗(特別是盛放濃氨水的燒杯),否則將影響下一個(gè)班級(jí)的實(shí)驗(yàn)效果。
3 創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)裝置
3.1 實(shí)驗(yàn)藥品的改進(jìn)
往濃氨水中加少量氫氧化鈉(或生石灰)固體。利用氫氧化鈉(或生石灰)固體溶解時(shí)放出的熱,加速氨氣的揮發(fā),有利于縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,提高課堂教學(xué)效率。
3.2 實(shí)驗(yàn)儀器的創(chuàng)新
改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)用截去上部的飲料瓶代替大燒杯,用兩個(gè)飲料瓶瓶蓋代替原實(shí)驗(yàn)中的小燒杯A、B,改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。注意有腐蝕性的液體,不能用塑料容器盛裝。
4 實(shí)驗(yàn)操作過程
在A、B兩個(gè)飲料瓶瓶蓋中分別加入數(shù)滴酚酞試液、少量氫氧化鈉固體(或生石灰),再往B中滴入數(shù)滴濃氨水,立即用截去上部的飲料瓶罩在A、B上方,觀察現(xiàn)象。此時(shí),可看到A中酚酞試液很快變紅。
5 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)評(píng)析
(1)使用生活中的廢舊品代替實(shí)驗(yàn)儀器,廉價(jià)、易得,不僅可以保證人手一套,有利于教學(xué)裝備條件較差的學(xué)校開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),而且提高了實(shí)驗(yàn)安全性,實(shí)驗(yàn)儀器不易被損壞。
(2)所用的氨水和酚酞用量較少,不僅節(jié)約了藥品,而且能顯著減少氨氣對(duì)環(huán)境的污染。
(3)實(shí)驗(yàn)用時(shí)縮短,有利于提高課堂教學(xué)效率。
(4)實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便,便于自由移動(dòng)。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后所用的代用品可以丟棄,不必多次清洗,不僅節(jié)約時(shí)間,而且可以保證下個(gè)班級(jí)學(xué)生不會(huì)因儀器沒有洗滌干凈而影響實(shí)驗(yàn)效果。
(6)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的綠色化、微型化的改進(jìn),有利于激發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手制作能力以及廢物再利用的環(huán)保意識(shí)。