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标题: 浅谈高中化学实验教学中部分实验存在的不足及改进建议 [打印本页]

作者: ljalang 时间: 2015-4-14 15:56
标题: 浅谈高中化学实验教学中部分实验存在的不足及改进建议
浅谈高中化学实验教学中部分实验存在的不足及改进建议
代逢星
海南省琼海市嘉积中学化学组  海南琼海 571400
摘要：化学实验是化学教学的基础，它以生动的魅力和丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用，对于化学现象、化学概念的理解起着重要的作用。随着教学的进行,高中化学实验教学过程中也暴露出来的问题越来越多，影响着化学教学的质量。本文从高中化学实验教学（人教版教材）存在的部分实验存在的问题入手，对如何解决这些问题进行深入探究，提出自己个人的一些意见。
关键词：化学实验教学改进实验的缺少  现象的延伸实验的改进

化学是一门以实验为基础的学科，是一门实践性很强的学科，它所得出的知识或结论通常情况下都是通过实验得出来的，所以实验对于化学教学来说至关重要，占有着举足轻重的地位。化学实验是化学教学的基础，它以生动的魅力和丰富的内涵在化学教学中发挥着独特的功能和作用，对于化学现象、化学概念的理解起着重要的作用。并且实验教学可以激发学生学习的兴趣，帮助学生形成概念，获得知识和技能，培养观察能力和实验能力，还有助于培养学生实事求是，严肃认真的科学态度和科学的学习方法，尤其在培养学生创造力方面有它特殊的功效，因此化学实验教学历来也是备受高中化学教师的重视。
随着教学的进行，高中化学实验教学过程中也暴露出来的问题越来越多，影响着化学教学的质量。本文从高中化学实验教学（人民教育出版社教材）存在的部分实验存在的问题入手，对如何解决这些问题进行深入探究，提出笔者的一些意见。
一、过氧化钠与水反应现象的延伸
人民教育出版社教材实验3-5 把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。用手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？然后向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，有什么现象发生？
实验现象：滴入水后有大量气泡产生；气体使带有火星的木条复燃；试管外壁发热；向溶液中滴入酚酞溶液后，溶液颜色变红。通过实验我们可知：过氧化钠与水反应产生氧气和氢氧化钠.
对于大部分的教师在上课时都会到此为止了。然而当我们震荡产生红色现象的试管时，发现原来红色的溶液一会儿就褪色了。这又是为什么呢？学生自然在脑海中产生一系列的疑问？是不是还有除了氧气和氢氧化钠外，还有新的物质生成？新物质又是什么呢？带着一系列的问题我们来探讨。
众所周知，过氧化钠与水反应实质上分两步进行：
2Na2O2 + 4H2O == 4NaOH + 2H2O2    2H2O2 == 2H2O + O2↑
反应的过程中有H2O2的产生，H2O2有较强的氧化性，能将有机色素氧化而使其褪色的呢？为此我做了如下的实验进行验证：先取少量的NaOH溶液于试管中，然后滴加1—2滴的酚酞溶液，发现溶液变色，然后再往变红色的溶液中滴加少量的H2O2溶液,震荡后发现，红色溶液褪色，可以说明H2O2溶液使红色的溶液褪色的。
如何能够使得红色的溶液在震荡后不褪色呢？通过实验探究可知：H2O2溶液的漂白性与浓度、溶液的碱性及温度都有关系。
根据以上的探究，给出如下的建议：
1、所加的过氧化钠的量不能过多，反应后的溶液加水先稀释后再滴加酚酞溶液，这样能完成教学任务。
2、教学不是为了得到一个结果，而是能培养学生的学习能力。我觉得在完成任务的同时，老师应该接着震荡试管，褪色后继续与学生一起探究褪色的原由？既可以培养学生实验探究的能力，又能激发学生的好奇心及学习化学的兴趣。
二、Cu与浓硝酸、稀硝酸反应实验的缺少
Cu与浓硝酸、稀硝酸反应是高中比较重要的化学反应之一，是金属与氧化性酸反应的典型特列，承担着Cu的性质及氧化性酸的性质的知识学习，同时也联系到NO与NO2 的转化性质的掌握，故Cu与浓硝酸、稀硝酸反应是中学化学教学的重点演示实验之一。而人民教育出版社的《化学》必修1的教材上，仅仅给出了Cu与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式，没有给出演示的实验。
大部分的教师在演示实验时，只是简单的在试管中完成Cu与浓硝酸、稀硝酸反应的实验，产生大量的污染性气体，对学生及教师的身体健康不利，同时在有空气的环境中，产生的NO与O2接触反应而呈现红棕色，不利于观察无色NO的颜色。
根据以上的探究，给出如下的演示实验供参考：
实验1、Cu与浓硝酸反应：取一支试管，加满浓硝酸。取一橡胶塞，插入玻璃管，再接上一长的橡皮管，同时在外侧插上一较硬的Cu片（先不要超出橡胶塞内侧），将橡胶塞塞入试管中。倒置45度后固定在铁架台上的铁夹上，插入Cu片，观察现象。
实验2、Cu与稀硝酸反应：取一支试管，加满稀硝酸。取一橡胶塞，插入玻璃管，再接上一长的橡皮管，同时在内侧插上一螺旋的Cu丝，将橡胶塞塞入试管中。倒置45度后固定在铁架台上的铁夹上，用酒精灯加热试管之反应迅速后，撤走酒精灯再观察现象。
该实验都是在无氧的环境下进行的，该装置是发生装置及收集装置为一体的，产生的气体是纯的气体，而且都便于观察气体的颜色及性质实验。
三、乙醇制备乙烯实验的改进
演示实验：在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸（体积比1:3）的混合液，加入沸石后，迅速加热到170 0C，将生成的气体用NaOH溶液除杂后，通入高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察并记录实验现象。
在反应过程中，浓硫酸作催化剂和脱水剂。在加热的情况下，浓硫酸还能将乙醇碳化，同时浓硫酸又具有强的氧化性，与碳发生氧化还原反应，生成SO2  和CO2气体与乙烯混合在一起，虽然用NaOH溶液除杂，但是实际除杂时还是会有副产物SO2通入高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中，能使高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色的气体就不一定是乙烯，可能是SO2。
根据以上的分析可知，SO2是干扰气体检验的主要因素，而产生SO2的因素是浓硫酸的存在，那么有没有一种物质能够取代浓硫酸的催化剂和脱水剂的作用。通过查阅资料并加以验证，发现FeCl3和乙醇在加热的情况下，也能够产生乙烯气体，重要的是FeCl3和乙醇不会碳化，也不会发生氧化还原反应产生像SO2这样的还原性的干扰气体。
根据以上的探究，给出如下的建议：
乙醇制备乙烯的催化剂常见的有浓硫酸，五氧化二磷，氯化铁等都可以。建议将乙醇制备乙烯实验的浓硫酸催化剂改为FeCl3溶液作为催化剂更好。
总之，化学实验是化学教学中的重要环节，是具备培养学生创新能力、实践能力以及严谨性、科学性的，同时具有激发和保持学生的化学学习兴趣等作用，因此化学实验教学在教学过程中是无法替代的。随着教学的深入，除以上几点需要改进的因素之外，还有许多的实验都需要我们不断地取完善，只要我们认真地投入，逐步完善高中化学实验教学的不足，化学实验教学将迈上一个新的台阶。

参考文献
[1]王拥军.过氧化钠与水反应异常现象在探究.[J]实验教学与仪器，2008（1）
[2]王雪婷，丁伟. 三氯化铁催化乙醇脱水制乙烯的实验研究. [J]化学教育，2012（3）

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