一、研究背景

在關(guān)于“金屬的活動(dòng)性順序”的學(xué)習(xí)內(nèi)容中，教材中設(shè)計(jì)的“鋁和硫酸銅溶液反應(yīng)”這一實(shí)驗(yàn)，是將鋁絲插入硫酸銅溶液中，形成美麗的“銅樹”。

在教學(xué)過程中我發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)雖操作簡單，但被置換出的銅稀疏地附著于鋁條表面，且極易沉降到試管底部，導(dǎo)致學(xué)生較難觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。我對(duì)“鋁和硫酸銅溶液反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，使實(shí)驗(yàn)操作簡便、現(xiàn)象明顯，反應(yīng)生成的“銅樹”還具有一定的觀賞性。

二、所需材料

培養(yǎng)皿1套，濾紙，鋁片，玻璃片，膠頭滴管，剪刀，5% CuSO4溶液。

三、組裝裝置

本實(shí)驗(yàn)裝置按由下往上的順序依次進(jìn)行組裝。如圖1所示。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.將鋁片剪成硬幣大小的圓形，并將其邊緣打磨光亮，去除表面的氧化膜。

2.參照兩個(gè)培養(yǎng)皿的內(nèi)徑尺寸，將兩張濾紙裁剪成與之匹配的圓形。

3.將其中一張濾紙平鋪于培養(yǎng)皿底部，用膠頭滴管取5% CuSO4溶液，使濾紙緊貼于培養(yǎng)皿底部，將其中的氣泡排出。

4.將打磨后的鋁片置于濾紙的中心處。

5.覆蓋上另一張濾紙后，滴加數(shù)滴5% CuSO4溶液，排出濾紙間的氣泡并覆蓋上玻璃片。

6.蓋上培養(yǎng)皿蓋，以減少水分蒸發(fā)。

7.靜置一晚后，可以透過培養(yǎng)皿的底部觀察到濾紙上“長出”了美麗的“銅樹”。將晾干后的濾紙取出，經(jīng)過塑處理后可制成具有一定觀賞性的“銅樹”標(biāo)本。

五、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的意義

以基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為載體，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，賦予其新的內(nèi)涵，這不僅可以進(jìn)一步豐富學(xué)生的知識(shí)體系，更能將科學(xué)精神與人文情懷有效融合。改進(jìn)后的“鋁和硫酸銅溶液反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)操作簡單，現(xiàn)象直觀、明顯，生成的銅單質(zhì)會(huì)附著在濾紙上，不會(huì)出現(xiàn)松散現(xiàn)象。生成的“銅樹”顏色鮮艷，具備較好的觀賞性。有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能激發(fā)學(xué)生的探究精神，制作“銅樹”標(biāo)本，增加了實(shí)驗(yàn)的趣味性。

我們還可開展主題為“銅樹標(biāo)本的制作”的比賽，并將活動(dòng)過程制成活動(dòng)展板，向全校師生展示，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新探究的參與感和儀式感。這樣拓展了實(shí)驗(yàn)的意義，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。