初中化学实验改进二例

【摘要】实验教学是以实验为主，通过实验改进，使在实验过程中，操作简便，安全省时，环保，现象明显，更容易激发学生的学习兴趣。对人教版初中化学【实验2-1】测定空气里氧气的含量的实验和【实验7-1】燃烧条件的实验改进，使实验操作简便，安全，无污染。

【关键词】初中化学实验教学实验改进

一、实验改进的原因

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验对于化学课程目标的全面落实具有重要的作用。化学课程标准明确指出：化学实验应高度关注安全问题，避免污染环境。教材中的某些实验存在着操作复杂、现象欠明显、不环保、缺乏安全性等问题。因此，对实验进行优化改进，使之更简便、现象明显、安全、环保、科学。

二、实验改进的原则

1、科学性原则：做到实验准确无误，实验方案的设计要科学，实验装置设计合理，实验操作符合。

2、简约性原则：取材容易，装置简单，操作简便，缩短实验时间，有创造性。

3、直观性原则：实验现象明显，感官性高。

4、安全性原则：实验过程安全，不出事故，不危害人身安全。

5、环保性原则：减少药品用量，减少环境污染。

6、可行性原则：实验的设计应符合实际情况，教师要先做验证实验，确保实验的可行性。

三、实验改进举例

（一）测定空气里氧气含量的实验。

1、【实验2-1】的不足：

（1）测得数据不准确。因为在实验过程中，点燃燃烧匙中的红磷，再放入集气瓶中，瓶中的空气因受热逸散在空气中，气密性无法保证，从而使进入瓶中水的体积出现误差。

（2）污染空气。因为在实验过程中，红磷燃烧，生成白烟进入空气，造成空气污染。由于这白烟是五氧化二磷，能溶于水，放出大量的热，先形成偏磷酸，后变成正磷酸。五氧化二磷在空气中吸湿潮解，与有机物接触会发生燃烧。接触有机物有引起燃烧危险。受热或遇水分解放热，放出有毒的腐蚀性烟气，具有强腐蚀性。

2、实验的改进。

实验目的：测定空气中氧气的含量，避免五氧化二磷污染空气。

实验所需仪器及用品：注射器、烧杯、镊子、白磷、石蜡、热水、凡士林。

实验原理：用开水的温度引燃密封注射器中的白磷，白磷燃烧消耗注射器内的氧气，使活塞移动，从而测出空气中氧气的含量。

实验装置如图：

实验步骤

（1）用镊子夹取一小块白磷，放入注射器中。

（2）将注射器的活塞推到最大刻度出，将注射器口用石蜡密封并用橡皮筋固定活塞。

（3）在烧杯中装满热水，将注射器放于烧杯上方。

（4）将注射器放在桌面上冷却，观察实验现象。

（5）对产生的五氧化二磷和剩余的白磷进行处理。把注射器中的活塞拿出，加入热水后把液体到入烧杯中，向烧杯中加入碳酸钠溶液直到不再产生气泡为止，不要倒入冷水，由于五氧化二磷与冷水反应生成偏磷酸，偏磷酸有毒；向注射器中再倒入冷水，用镊子取回白磷即可。

实验注意：

（1）注射器的活塞要涂上凡士林。

（2）白磷要足量，放在注射器中间。

（3）注射器冷却后再读数据。

实验的优点：

（1）整个实验过程都是在密封的环境中进行，安全环保无污染。

（2）实验操作简单，现象明显，实验结果准确。

（3）该套装置简单实用，注射器的实用，贴近学生的实际生活，提高学生动手动脑能力。

（二）燃烧条件的实验

1、实验的不足：

（1）白磷燃烧会产生白烟，飘洒在空气中污染空气，白磷燃烧生成物溶于水造成水污染。

（2）铜片的红磷有可能会燃烧。由于白磷燃烧，放出大量的热，通过铜片传给红磷，使红磷的温度达到其着火点，使红磷燃烧起来。

（3）制取氧气，操作步骤麻烦，用氧气吹白磷会造成白磷飞溅造成事故。

2、实验改进：

改进实验目的：探究物质燃烧的条件，避免水污染和空气污染。

实验所需仪器及用品：大烧杯、大试管、金属圆柱体、金属瓶盖、镊子、药匙、玻璃导管、白磷、红磷、滤纸、热水、气球

实验装置如图：

实验步骤：

（1）按图1所示，将红磷、白磷分别放入两试管中，用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口，玻璃管的外端固定一气球，保证试管内有较多的空气，完全封闭后再将两试管同时浸入热水中进行对比实验。观察红磷、白磷哪个燃烧。

（2）按图2所示，在烧杯中放一金属圆柱体和金属瓶盖，瓶盖周围要用打一小孔使水流下，注入适量热水浸没金属螺栓上层，螺栓上层放一小块白磷。观察白磷是否燃烧。

（3）按图3所示，用纸板固定试管，试管向下罩住水中的金属圆柱体（白磷）。观察白磷是否燃烧。

实验注意：

白磷要用滤纸吸干其表面的水分，用干布擦干试管内壁，保持试管内壁干燥。

金属圆柱体和瓶盖用粘合剂粘在一起，金属圆柱体可用粗钢筋或金属螺栓，对金属瓶盖周围要有小孔，使水能流下白磷会露出水面，对剩余的白磷要进行回收。

（4）五氧化二磷处理，对试管中产生的五氧化二磷加入热水使其生成磷酸，在倒入实验二的烧杯中，再加入碳酸钠溶液直到不再产生气泡为止即可。不要倒入冷水，由于五氧化二磷与冷水反应生成偏磷酸，偏磷酸有毒。

实验优点：

（1）白磷在试管中燃烧，用气球缓解气体的受热膨胀，防止将橡皮塞冲出。

（2）生成的五氧化二磷能及时处理，既能让学生观察到白磷燃烧的现象，又能减少白磷燃烧对空气和水的污染。

（3）将空试管倒扣在水中的金属圆柱体的瓶盖（白磷）上，白磷迅速燃烧，不需要制备氧气，操作简单。

（4）将白磷放在金属圆柱体上的瓶盖中，解决了向热水中通入氧气时将白磷吹散的问题。

（5）对白磷和五氧化二磷进行了回收和处理。

（6）使用了生活中常见的气球、金属瓶盖等，体现了化学的生活化。

教师在教学中应高度重视和加强实验教学，充分发挥实验的教育功能。选用的实验应具有教育价值，力求简明易做、安全环保。在实验教学中，应重视培养学生的实验安全和环境保护意识，形成良好的实验习惯。对实验进行设计和改进，激发学生的学习化学的兴趣，能促进学生对知识的理解和掌握，能培养学生的科学创新的精神。

参考文献：

[1]《中学化学课程标准》 初中 2011年版 北京师范大学出版设 2012.1

[2]王晶 郑长龙《化学》 2012年版 人民教育出版社 2012.7