实验室用高锰酸钾制氧气的探究

中图分类号：G633.8文献标识码：B文章编号：1672-1578（2013）11-0211-01

实验教学是实施化学科学素质教育的主要途径，是不可替代的学习方法。《新课标》明确指出了化学课程改革的重点："以提高学生的科学素养为主旨"。传统的实验教学强调讲清原理，演示好实验，尽管也注意学生能力的训练与培养，但训练的重点也是放在学生能否看清实验现象，能否明白实验原理，实验的难点在何处等等。现在让学生走进实验室，让他们亲自动手，给他们创设生动活泼的教学情境，诱发学生学习化学的内在动力，启迪学生思维，体验科学探究，培养探究意识。化学实验教学的重点是在教学中要有意识地对学生进行科学素质的训练和培养，既要强调实验在训练学生观察和动手能力方面的功能和作用，更要强调实验在培养学生动脑、启迪思维、开发潜能等方面的功能和作用。我作为一名在边远山区工作的一线教师，在没有专职实验员的情况下，积极投入化学实验教学改革之中。下面是我十几年来在教学实践中的一些认识和对两节实验课的总结，写出来与同仁探讨。

1.实验前积极引导，激发学生的探究欲望

用加热高锰酸钾的方法制取氧气是九年级化学上册中的重要实验，它是在学生学习了实验基本操作以及实验室制取氧气的化学反应原理之后给出的一个有关气体制取的操作。它的学习将为以后学习实验室制取二氧化碳打下基础。因此做好该实验是十分重要的，更是十分必要的。实验前，要注意培养学生的实验兴趣，引导学生把注意力放在实验，探究活动上，在积极主动的探究活动中，形成化学知识和实验技能，更重要的是在学生经历和体验获得实验结果的探索过程中，感受科学的魅力，受到科学探究过程和科学方法的训练，形成科学态度，情感和价值观。在课前我已把我任的班级学生分成九个组，并要求每组学生尽量找一些检验氧气的材料，例如：木条.木炭.铁丝等等。使每个同学能亲自动手。然后我在第一课时给学生讲清以下几点：1.药品及其反应原理：2KMnO4====K2MnO4（锰酸钾）+O2+MnO2 2.实验装置： 排水法： 发生装置：试管，酒精灯，带有铁夹的铁架台. 收集装置：导管，集气瓶，水槽. 向上排气法： 发生装置：试管，酒精灯，带有铁夹的铁架台. 收集装置：导管，集气瓶. A.注意事项： （1）试管口应略向下倾斜，以防生成的水蒸气在管口聚成水滴倒流到管底，使试管破裂. （2）导管不可伸入试管太长，以利于氧气排出，防止药品堵塞导管. （3）使用高锰酸钾反应时，需在试管口放一小团棉花，以防加热时高锰酸钾粉末进入导管. （4）药品要平铺在试管底均匀受热. （5）加热时要使试管均匀受热（预热）. （6）铁夹夹在试管中上部. （7）停止加热，先把导管撤出，在撤离酒精灯，否则水槽内水会倒流，导致试管爆裂.适用范围：此装置适用于固体加热制取气体的反应. （不适合于过氧化氢） 3.收集方法： a.排水法----因为氧气难溶于水。 b.向上排空气法----因为氧气密度比空气略大.（导气管应伸入瓶底，尽量排净空气） 4.验满方法：把带火星的木条放在瓶口.如复燃，则已收满。 5.集满放置：充满氧气的集气瓶应盖上玻片口向上正放。 6.操作步骤： a：检查装置的气密性. 具体为：先把导管放入水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡放出，如果放出，说明装置不漏气。 b.装药品.用单孔橡皮塞塞紧试管 .c.固定试管在铁架台上. d.点燃酒精灯，均匀加热. e.收集气体. F.先把导管从水里拿出来。g.熄灭酒精灯。

让学生对实验原理步骤，实验现象，实验注意事项等有所了解。

2.实验中主动给学生分析成败原因

在实验过程中，有六个组的学生出现了失败，只有三个组的学生实验成功。现将六个组失败的现象及原因简单分析于后。

2.1试管炸裂：原因有以下几种可能：试管外壁有水，加热前没有擦干；给试管加热时，没有先让试管均匀受热即没有给试管预热；试管口部高于试管底部即试管口没有略向下倾斜，致使生成的水蒸气至管口冷凝聚成水滴流下使试管炸裂。

2.2集气瓶炸裂：铁丝在氧气中燃烧会放出大量的热，反应时较大块的熔渣溅落下来就会使集气瓶底炸裂。因此，如果用向上排空气法收集氧气，收集氧气前应在集气瓶底装入少量的沙子，如果用排水法收集氧气，应在收集时看到集气瓶中还有少量的水时就先停止收集，然后将集气瓶从水中移出，正放在实验台上。如果实验时铁丝接触到瓶壁也会使集气瓶炸裂。

2.3收集到的气体不能使带火星的木条复燃：原因有以下几种可能：橡皮塞是否塞紧；胶皮管有无老化；玻璃导管有无裂缝；实验药品量太少，学生动作太慢，延误了收集氧气的时机。

2.4收集到的氧气为红色：可能的原因是实验前未塞入棉花，致使紫红色的高锰酸钾粉未进入水槽。

2.5铁丝不燃烧：可能的原因是：铁丝没有预热；铁丝没有达到它的着火点就将铁丝伸入集气瓶中；学生用的铁丝过粗，让学生改用从废旧石棉网上拆下来的细铁丝，效果较好。

3.意外收获，与传统实验现象相抵触

按照人教版九年级化学上册：加热高锰酸钾制氧气，用排水法收集时，强调先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯。原因是先熄灭酒精灯，试管内温度降低，气压减少，水就沿导管被吸到热的试管里，有使试管破裂的可能。可我班的第四组同学，他们先移开酒精灯，再把导管从水里拿出来，却没有出现试管炸裂。反复几次实验，其结果都没有使试管炸裂。事实上从节约燃料出发，应先熄灭酒精灯，再移出导管。因此，在教学中，老师应从实际出发，给予学生做出的实验结果加以肯定，这样学生才会在今后的实验中不断探索，积极开展实验，有所创新，为社会作出贡献。只要我们教育工作者转变教育观念，以人为本，精心设计和组织教学过程，充分运用化学实验，为学生提供更多探究机会。那么实施素质教育，培养创新人才就不是一句空话，到时候，一定会涌现出一大批新时代所需要的创新人才。