廣東珠海市文園中學(xué) 王清葉
家庭小實(shí)驗(yàn)是利用生活中常見、易得的物品作為實(shí)驗(yàn)材料,以某個(gè)方面化學(xué)知識(shí)、原理為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,與課堂教學(xué)結(jié)合緊密、實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便安全的一種微型探究活動(dòng):即是指在家庭里利用身邊材料可以進(jìn)行的化學(xué)小實(shí)驗(yàn)。
家庭小實(shí)驗(yàn)的有效實(shí)施,有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力、分析問題和解決
問題的能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí),讓學(xué)生近距離貼近生活實(shí)際和社會(huì)實(shí)踐,能極大的激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣。
現(xiàn)將人教版義務(wù)教育教科書中,有關(guān)家庭小實(shí)驗(yàn)的分布概括如下:
表格1 初中家庭小實(shí)驗(yàn)在教材中的分布
表格2 人教版初中化學(xué)教材中可增改為家庭小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容
除此之外,按照家庭小實(shí)驗(yàn)的實(shí)施原則還可增加更多的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,如軟水和硬水的鑒別,蠟燭燃燒產(chǎn)物的檢驗(yàn),用白醋巧除水垢,鉛筆芯粉末做潤(rùn)滑劑維修舊鎖,制作蛋殼浮雕,燒不壞的手帕,神秘來(lái)信等。
可將家庭小實(shí)驗(yàn)具體分為以下幾類:
(1)制作類:自制酸堿指示劑,自制葉脈書簽,自制凈水器等。
(2)檢驗(yàn)類:蛋殼成分的檢驗(yàn),生活中常見溶液的酸堿性檢驗(yàn)。
(3)應(yīng)用類:用白醋巧除水垢,鉛筆芯粉末做潤(rùn)滑劑維修舊鎖等。
(4)趣味類:雞蛋跳舞,燒不壞的手帕,神秘來(lái)信等。
(5)探究類:探究鐵生銹的條件,探究燃燒的條件等。
附設(shè)計(jì)案例兩則:
案例1:《測(cè)試紫甘藍(lán)的汁液是否可以作酸堿指示劑》。
【實(shí)驗(yàn)儀器和用品】紫甘藍(lán)、家用飲用水、肥皂水、純堿溶液、白醋、食鹽溶液、玻璃杯4個(gè)、筷子1支、紗布、小刀一把、蒜臼一個(gè)等。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①將剁碎后的紫甘藍(lán)放入蒜臼中搗爛,加入酒精(乙醇與水體積比1:1)浸泡。
②一段時(shí)間后,用紗布過濾,得到指示劑。
③將汁液分別滴入白醋、食鹽溶液、肥皂水、純堿溶液中,觀察并記錄現(xiàn)象
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
液體名稱 白醋 食鹽溶液 肥皂水 純堿溶液紫甘藍(lán)溶液顏色紅色 紫色 藍(lán)色 綠色
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論1】紫甘藍(lán)的汁液遇到酸堿性溶液顯示不同的顏色,因此可以用作指示劑。
【教師提問】為了保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,紫甘藍(lán)應(yīng)使用蒸餾水浸泡,請(qǐng)說(shuō)明原因。
【反思與評(píng)價(jià)】為什么同是堿性的肥皂水和純堿溶液,紫甘藍(lán)溶液卻顯示不同的顏色?
進(jìn)一步深入探究,用pH試紙測(cè)得肥皂水和純堿溶液的pH分別為9和11,則肥皂水的堿性比純堿溶液堿性弱。
通過查閱資料發(fā)現(xiàn)紫甘藍(lán)汁液在不同pH范圍內(nèi)顯示的顏色如下:
PH 7-9 10-11 12-14紫甘藍(lán)溶液顏色 藍(lán)色 綠色 黃色
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論2】紫甘藍(lán)的汁液還可以區(qū)分液體的堿性強(qiáng)弱。
案例2:巧除水垢。
【實(shí)驗(yàn)儀器和用品】水壺,食醋,煤爐,自來(lái)水
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①將適量的食醋加入水壺中,均勻振蕩。
②把水壺放在爐子上,開火,給水壺中的食醋加熱,五分鐘后,從爐子上取下水壺,用力振蕩水壺,倒出水壺中的食醋。
③反復(fù)上述操作幾次后,水壺中的水垢基本被除盡了,用自來(lái)水反復(fù)將水壺沖洗干凈,水壺就可以使用了。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】加入食醋后,水垢表面有氣泡產(chǎn)生,加熱之后反應(yīng)變得劇烈,產(chǎn)生大量氣泡,水垢逐漸減少直至消失。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】酸與碳酸鹽反應(yīng)生成二氧化碳,水垢的主要成分碳酸鈣被食酸中的主要成分醋酸轉(zhuǎn)化成較易溶于水的醋酸鈣,實(shí)驗(yàn)中的加熱操作不但加快了反應(yīng)速率,而且增加了新生成醋酸鈣在水中的溶解度。實(shí)驗(yàn)中除去水垢的化學(xué)反應(yīng)方程式:
俗話說(shuō),法無(wú)定法。家庭小實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要根據(jù)不同的類型,還要考慮到學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備的不同、年齡的差異,教師教學(xué)的需要不同,對(duì)小實(shí)驗(yàn)的要求也各不相同,教師可根據(jù)實(shí)際情況和自身的優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),以求達(dá)到最佳效果。