田琪 徐光靜

摘?要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生建立化學(xué)感性認(rèn)識(shí)、積累化學(xué)概念體系的主要途徑，是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。筆者在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，并有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，親歷創(chuàng)新，從被動(dòng)發(fā)現(xiàn)到自主發(fā)展，使學(xué)生經(jīng)歷了從理論到實(shí)踐，再?gòu)膶?shí)踐回到理論的成長(zhǎng)過程。

關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)裝置;原理;實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ????文章編號(hào)：1992-7711（2018）24-019-2

一、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置引發(fā)創(chuàng)新意識(shí)

1.引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)（有部分同學(xué)不成功或效果較差）發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置存在不足之處

（1）滴管擠入液體量較少，瓶中產(chǎn)生的負(fù)壓不足，導(dǎo)致液體噴不出。

（2）因橡皮塞上插有長(zhǎng)導(dǎo)管，滴管直接吸水不方便，需將滴管吸水后再插入橡皮塞，太緊操作困難，太松又易漏氣。

（3）因盛水的膠頭滴管直接與瓶中氣體接觸，收集好氣體，不宜直接插入帶導(dǎo)管和滴管的橡皮塞，需先塞上橡皮塞，而演示時(shí)再換塞會(huì)使部分氣體逸出。

2.從膠頭滴管的作用引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)盛水的容器

（1）改進(jìn)要點(diǎn)

省略原裝置中的膠頭滴管，將燒杯換成“肩部”留有小孔的塑料瓶，收集好氣體，直接組裝，止水夾夾緊橡膠管，阻止氣體與水的接觸。

（2）形成噴泉

打開止水夾，用手指堵住盛水塑料瓶上的小孔，輕輕擠壓塑料瓶，使少量水進(jìn)入燒瓶，松開手，水就立刻噴入燒瓶形成噴泉。

（3）改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

裝置氣密性好，不漏氣。實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需換塞，保證氣體不逸出。擠入的水量可任意調(diào)節(jié)，保證實(shí)驗(yàn)成功率100%。

二、明辨實(shí)驗(yàn)原理深化創(chuàng)新思維

引導(dǎo)學(xué)生明辨噴泉實(shí)驗(yàn)中帶孔塑料瓶的實(shí)驗(yàn)原理，師生共同總結(jié)：堵孔擠瓶水上升，氣溶水中負(fù)壓生，開孔瓶中通大氣，吸水涌出噴泉成。

為了延伸、拓展帶孔塑料瓶的實(shí)驗(yàn)功能，深化創(chuàng)新思維，啟發(fā)學(xué)生討論：若將圖2噴泉實(shí)驗(yàn)裝置的圓底燒瓶改成可控制氣體（或液體）進(jìn)出的密封儀器（如裝置圖3），可方便地進(jìn)行哪些實(shí)驗(yàn)（方法越多越好）？學(xué)生的思維火炬被瞬間點(diǎn)燃，經(jīng)過熱烈討論，提出若干巧妙方案，所釋放的創(chuàng)新能量令人振奮，師生共鳴，共同享受了成功的樂趣。

老師適時(shí)點(diǎn)評(píng)，歸納要點(diǎn)：堵孔壓瓶液欲升，開夾液進(jìn)（空）氣難存，液面到塞氣排凈，關(guān)夾開孔液留存，固液相遇生氣體，氣壓液下瓶中盛，堵孔再壓瓶中液，夾開氣出性質(zhì)驗(yàn)。

老師挑選形成的若干方案，整改后（如下）由各小組課后完成。

三、形成系列實(shí)驗(yàn)成果提升創(chuàng)新能力

1.金屬與溶液反應(yīng)（以鈉與水反應(yīng)為例）

（1）裝置（如圖3）：

（2）操作步驟：

①檢查氣密性：組裝好裝置，止水夾夾住乳膠管，用手指賭住小孔并擠壓塑料瓶，若水不能進(jìn)入玻璃管，證明不漏氣。

②反應(yīng)：打開止水夾，手指壓緊小孔并擠壓塑料瓶，使水（滴幾滴酚酞）沿玻管上升至全充滿（排盡空氣，確保安全），立即夾上止水夾，再松開捏塑料瓶的手（恢復(fù)原狀），插在橡皮塞大頭針上的鈉同時(shí)落入水中與水反應(yīng)，溶液變紅色，產(chǎn)生的氫氣迅速充滿玻璃管的中上部（鈉顆粒的大小可控制氫氣的體積）。

③檢驗(yàn)氣體：手指賭住塑料瓶小孔，打開止水夾，輕輕擠壓塑料瓶使氣體從尖嘴放出，并點(diǎn)燃驗(yàn)證氫氣（擠壓力度的大小可控制火焰的大?。?。

本裝置還可用于Al條與NaOH溶液或稀H2SO4反應(yīng)、Mg條與稀H2SO4反應(yīng)、Cu絲與稀HNO3反應(yīng)（保證生成無色氣體，擠出部分氣體在管口變紅棕色，再吸入空氣管內(nèi)呈紅棕色）、Cu絲與濃HNO3反應(yīng)等。繞成螺旋狀的金屬條可插在橡皮塞上或卡在玻璃管中，金屬螺旋條的長(zhǎng)度應(yīng)約為生成氣體在玻璃管中的高度（液面與金屬脫離，反應(yīng)停止）。

（3）優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，氣體純凈，方便檢驗(yàn)氣體和測(cè)量氣體體積（可用滴定管）。

2.電解、燃料電池實(shí)驗(yàn)（以電解水為例）

（1）裝置如圖4

（2）操作步驟：檢查氣密性及壓入NaOH溶液排空氣的方法同上（使兩支滴定管內(nèi)充滿NaOH溶液），接通電源約1～2分鐘，可觀察到兩支滴定管中氣體體積比約為2∶1。分別檢驗(yàn)氫氣和氧氣的操作方法同上（用帶火星的木條檢驗(yàn)O2）。

實(shí)驗(yàn)后，撤掉電源，并將連接石墨電極的兩根導(dǎo)線接上音樂賀卡或電流表，就可驗(yàn)證氫、氧燃料電池。操作非常方便，現(xiàn)象也很有趣。

本裝置還可用于電解飽和食鹽水、CuCl2溶液等。

說明：如實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生Cl2、NO、NO2等氣體，要驗(yàn)證它們的存在，且要保證無污染，可將尖嘴部分換成帶活塞的一小截酸式滴

定管（如裝置圖5），上部塞一團(tuán)蘸濃燒堿的棉花。擠出NO氣體在此“漏斗管”內(nèi)可看到紅棕色，即可檢驗(yàn)NO并吸收;在此“漏斗管”內(nèi)放一條潮濕的淀粉KI試紙，擠出氣體即可檢驗(yàn)Cl2并吸收。

3.制備Fe（OH）2

Fe（OH）2極易被氧化，用課本上的操作方法難以觀察到白色沉淀。采用圖5裝置，用上述操作方法，首先在玻璃管中壓滿稀硫酸溶液，制得FeSO4溶液和H2（作保護(hù)氣）。再向“分液漏斗”（從廢酸式滴定管上截下帶活塞的一小截代替）中加入足量NaOH濃溶液，慢慢打開“分液漏斗”活塞，NaOH溶液慢慢流入玻管中，可清楚地看到玻管中產(chǎn)生大量的白色沉淀。放完NaOH溶液再擠出氫氣，繼續(xù)吸入適量空氣（以上操作都用開關(guān)活塞和小孔控制），可看到白色沉淀逐漸變灰綠色、紅褐色。

一個(gè)發(fā)現(xiàn)、一則改進(jìn)，已是難能可貴。而敏銳地捕捉迸發(fā)的靈感火花，升華為璀璨奪目的創(chuàng)新光華，更加令人神往。有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，親歷創(chuàng)新，從被動(dòng)發(fā)現(xiàn)到自主發(fā)展，既是教師必須具備的新的教學(xué)理念，也是培養(yǎng)創(chuàng)新人才具備科學(xué)精神的重要職責(zé)。一朵花開一點(diǎn)紅，滿園花開才是春。愿實(shí)踐創(chuàng)新之花，開滿整個(gè)校園。