初中化学部分“问题”实验的探究与改进

【摘要】初中化学实验是培养学生学习兴趣的利器。各种液体颜色的变化、突兀的爆炸声、奇怪的实验装置总是像充满无尽魔力一般紧紧地抓住学生的眼球。所以，开展初中化学演示实验和学生实验至关重要。笔者在多年的实验教学中遇到问题时总是积极寻求解决办法，以期达到更好的实验效果。

【关键词】初中化学 实验

一、氢气爆炸实验

首先，教材中这样写到：研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。了解水的组成，氢气和氧气的性质是必然的知识储备。其二，氢气爆炸实验是初中化学对学生感官刺激最强烈的实验之一，无论对学生的学习兴趣还是安全意识都有较好的教育意义。

实验改进：用一塑料瓶盖盛装锌粒少许，倒入2-3mL稀盐酸后立即用一纸杯（底部有一小孔）罩住，用小木条点燃，可听到响亮的爆炸声。

改进的优点：

1.实验安全性能更佳。

2.产生的氢气在纸杯里爆炸，声音响亮，现象明显。

3.器材易得，操作简便而且安全。

4.所耗药品较少。

二、铝片与硫酸铜溶液反应

实验方法：将打磨光亮的铝片放入盛有硫酸铜溶液的试管中，观察现象。课本中现象描述为：铝片表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为无色。

问题所在：实验的实际现象是几分钟后铝片表面有少量红色物质，40分钟后红色物质略多一点，1天以后有大量红色物质覆盖，溶液明显由蓝色变为无色。可是，课堂演示实验不允许这么长的时间，跟铝的金属活动性也不相符。这是为什么？如何解决呢？

原因分析：由于氧化铝的保护，该反应不易发生。将铝片打磨光亮就是为了除去表面的氧化铝，但是铝的金属活动性很强，在打磨的过程中，铝也迅速产生了新的氧化铝，所以该实验现象不明显、时间长的特点尤为突出。放置1天后有大量红色物质生成，是由于反应生成的硫酸铝在溶液中发生水解，使溶液显酸性。酸与铝片表面的氧化铝持续发生反应，使氧化铝被除去，否则1天后也不会有大量的红色物质生成。

解决办法：酸化。加几滴盐酸将硫酸铜溶液酸化，打磨后铝片能迅速产生大量红色蓬松的铜。但是用硫酸酸化效果不佳。

三、Cu丝和AgNO3溶液的反应

实验方法：将打磨光亮的铜丝放入盛有硝酸银溶液的试管，观察现象。实验现象描述为：铜丝表面有银白色物质析出，溶液由无色变为蓝色。

问题所在：实验中现象为，铜丝表面有黑色物质析出，有时为灰白色，溶液由无色变为蓝色。

原因分析：主要有两个原因：1.生成的银粉，颗粒小，对可见光的反射小，呈黑色（如同铁粉呈黑色）。2.生成的银颗粒小，迅速与溶液中的氧气反应生成氧化银，呈黑色。为了解决这个问题，笔者曾经到多所中学进行该实验，绝大多数学校实验室中铜丝和硝酸银溶液反应都是出现黑色物质，但于其中一所中学，屡次实验都出现了亮晶晶的海绵状的银白色物质。看来问题出在，硝酸银溶液上。通过对比分析发现，有黑色物质析出的学校，硝酸银固体一般呈现灰色或黑色（两个原因：1.购买时塑料瓶是白色的，而非棕色。2.没有避光保存，硝酸银见光分解。），而硝酸银固体本身为白色晶体。

解决办法：检查配制硝酸银的药品是否变质，是否全部为白色晶体，并用较纯净的蒸馏水配制试剂。

四、对蜡烛燃烧产物的探究

实验方法：将一干冷的烧杯罩在火焰上方，观察烧杯壁有水珠产生，证明蜡烛燃烧生成水；将一内壁蘸有石灰水的烧杯罩在火焰上方，观察烧杯壁上石灰水变浑浊，证明蜡烛燃烧生成二氧化碳。

问题所在：对蜡烛燃烧的探究，是初中学生第一次从化学探究的角度认识物质，对学生了解以及逐渐掌握科学探究的方法非常重要。但是，学生在实验过程中由于烧杯放置的高度、时间长短等的不适，使烧杯壁变烫，水蒸气不能液化，而且容易烫手。同时，由于温度过高，烧杯壁上的石灰水水珠被蒸干，不易观察石灰水变浑浊的现象。

改进方法：将烧杯换成一支大试管，用试管夹夹持，用同样的操作方法。

优点：燃烧生成的二氧化碳和水蒸气温度高、密度小，正好进入试管，由于试管很长，试管底部三分之二的体积不会被加热，水蒸气遇到试管底部的冷壁液化成水珠，再用胶头滴管滴入石灰水，现象更加明显，成功率百分之百。

五、对蜡烛火焰温度的探究

实验方法：取一根白色的火柴梗，拿住一端迅速水平放入火焰中，约1～2秒后取出，观察并比较火柴梗在火焰的不同部位被烧黑的情况。

问题所在：此操作时间不容易把握，有的整根火柴全变黑了，有的火柴燃烧起来，不利于学生对实验现象的观察。

解决办法：将火柴梗换成细铁丝（可从石棉网中抽取），放入火焰中几秒后，观察铁丝在外焰的部分发红，内焰及焰心部分较暗，从而可以推断出蜡烛火焰各层温度的高低。