高中化学演示实验的改进.doc

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对两个高中化学演示实验的改进

演示实验在高中化学教学过程中有着至关重要的作用。

它使枯燥的化学反应方程式有了立体感，既增加了课堂的趣味性，又调动了学生的积极性，是化学教学的灵魂。

因此，演示实验在实际操作时一定要效果明显，易于操作，而且要尽量节约药品，减少污染。

经过这几年的教学实践，我认为有两个实验可以改进一下。

　　　　一．浓硫酸与铜的反应

　　　　人教版化学必修第一册第六章第三节中，该实验采用的是铜片与浓硫酸反应。

这种方法的弊端是：

演示结束后，未反应的铜片继续和浓硫酸反应，生成有毒气体二氧化硫，既浪费了药品又污染环境。

　　　　人教版标准实验教科书中针对以上弊端作了如下改进：

用长铜丝代替铜片，在胶塞一侧挖一个凹槽，使铜丝从凹槽处伸出，反应结束后，将铜丝抽出液面，反应即停止。

但是，在实际操作时发现，在胶塞上挖凹槽大小不好把握，铜丝质地软，穿过胶塞后导致气密性不好，导出的气体不足，品红褪色现象不明显。

　　　　我利用一5ml的注射器将实验作了如下改进：

　　　　1.用具支试管代替大试管，由支管导出气体。

　　　　2.胶塞选用单孔胶塞，将5ml的注射器插入胶塞。

　　　　3.在注射器的柱塞末端系上一段细铜丝，并在细铜丝的另一端系上一段螺旋状的粗铜丝，用于反应。

　　　　4.反应时，推动注射器柱塞使粗铜丝浸入液面，发生反应。

　　　　5.反应结束后，拉出注射器柱塞，使铜丝与液体分离，反应即停止。

　　　　反应装置如图所示：

　　　　改进后的优点：

　　　　1.气密性好

　　　　5ml的注射器正好与我们常用的玻璃管粗细大小一样，插入单孔胶塞保证了气密性。

　　　　2.节约药品，减少污染

　　　　利用推拉柱塞控制铜丝，完全自我操纵反应，做到收放自如。

　　　　3.简单方便，效果明显。

　　　　二．喷泉实验

　　　　无论是老教材还是新教材都是采用传统装置：

圆底烧瓶、双孔胶塞、胶头滴管和橡胶导管。

在圆底烧瓶中收集满氨气或者氯化氢气体倒置，胶头滴管中蓄满水，橡胶导管插入盛满水的烧杯中。

演示时，挤压胶头滴管，喷出水柱，气体大量溶解，导致烧瓶中压强迅速减小，烧杯中的水被大气压压入烧瓶中，形成喷泉。

　　　该装置有一缺陷，胶头滴管虽已蓄满水，但倒置后一部分水进入了胶头中，滴管中没有充满水，挤压时经常出现挤不出水的现象，导致整个实验的失败，大大降低了实验的成功率。

　　　我用一5ml的注射器来代替胶头滴管，实验前将注射器注满水，实验时，推动注射器柱塞，百分百能喷出水柱。

　　　5ml的注射器与胶头滴管粗细大小相似，不影响原实验装置的效果，而且改进后，操作简单方便，提高了实验的成功率。

一、钠的性质实验改进

1、钠的燃烧实验

人教版教材中，钠的燃烧实验是在坩埚或蒸发皿中进行的，这样做由于所用仪器的局限性，学生不能观察到钠块的熔化过程，观察钠的燃烧现象和产物也不太容易。

而鲁科版中是用石棉网做该实验，这样仪器和学生的视线在同一平面上，学生能观察到整个实验现象及产物颜色，但用后的石棉网会被烧破，不能再次使用，损耗率较大。

我在做该实验时，用一块硬铁片代替石棉网，将铁片用铁夹固定在铁架台上，将吸干煤油的钠放在铁片上，用酒精灯在铁片底下加热，很快学生就可以看到钠块熔化，剧烈燃烧起来，火焰为黄色，淡黄色的产物也较明显。

改进后，由于铁片良好的导热性，反应时间短，用后的铁片容易清洗，洗时也不损耗，就是有烧黑的地方，用砂纸打磨后，又是光亮如新，可以反复使用。

这样改进，节约了实验成本，缩短了实验时间，还增强了实验的直观性。

2、钠和水的实验改进

   在教材中，钠和水反应的实验是在培养皿或烧杯中进行的，在这个实验中能观察到溶液变成红色，通过钠小球的游动判断实验中生成了气体。

但通过课本上的实验装置无法检验生成的气体。

在教学中，就有学生提问：

该反应中产生的气体是氢气，怎么不通过实验检验？

在人教版旧版本中，该实验是用小烧杯作反应器，用小试管收集产生的气体，检验有爆鸣声，反应后的溶液滴酚酞试液后变红。

虽然这个实验对两种产物都有验证，但该实验操作难度稍大，且反应后生成的氢氧化钠为强碱，生成液虽然浓度很小，但多少有腐蚀性，这样我们从心里就不愿将手伸进该液体中拿出收集有气体的小试管，所以该实验如此操作也不是很合理。

经过反复思考和实验，我对这个实验进行了如下改进：

1、仪器和药品：

   漏斗、U形管、钢制针头、大头针、橡皮塞、钠、蒸馏水、酚酞试液

2、装置图：

         3、操作：

 ①、用带有漏斗的橡皮塞塞紧U形管左边，通过漏斗向U形管中注入滴有酚酞的蒸馏水，直至装满整个U形管。

②、将一个钢制针头和大头针固定在一个橡皮塞上（注意保证钢制针头的畅通）。

③、将②中的橡皮塞迅速的塞进U形管右侧（必须塞紧）。

④、反应完全后，在针孔处点燃气体。

4、现象：

①、钠块接触到水后反应剧烈，产生气体，附近的液体变成了红色。

②、U形管右边液面下降，而左边液面上升，液体进入到漏斗中。

③、点燃气体，气体安静燃烧，火焰为蓝色。

通过上面的实验现象可以分析出：

U形管右边的液面随着反应的进行而下降，说明作为反应器的U形管右边产生了气体，该气体不溶于水，使仪器的右边气压增大，气体将液面下压，由于整个装置是一个连通器，根据连通器原理，U形管左边的液面就会上升，从而进入到了漏斗中（我们不难看出漏斗起了防止U形管左边液体溢出的作用）。

U形管中滴有酚酞试液的水变成了红色，说明反应中生成了碱性物质，即氢氧化钠，气体点燃后安静的燃烧，火焰为蓝色，说明生成的气体为氢气。

该改进实验仪器均是常规仪器，且操作简单，实验现象明显。

该实验形象、直观的证明了钠和水反应的两种产物，对学生记忆该反应的现象和化学方程式有很大的帮助。

经过多次实验验证，该实验的成功率较高。

二、过氧化钠的性质实验改进

1、过氧化钠和水的实验

课本上该实验是将水滴进装有少量过氧化钠的试管中，用带火星的木条检验生成的气体，然后滴加酚酞试液验证生成了氢氧化钠，课本上的实验简单，现象明显，但缺少趣味性。

为了增加趣味性，充分调动起学生的学习积极性，我们往往是将过氧化钠粉末用脱脂棉包住，再用胶头滴管向棉花团上滴水。

根据理论知识，现象应该是棉花团剧烈燃烧。

原因是水通过棉花和过氧化钠接触并发生反应，放出的热将棉花引燃，产生的氧气又助燃。

但是在实际操作中，由于滴加的水是先和脱脂棉接触，是先把棉花浸湿的，这样，就算是水和过氧化钠粉末接触发生了反应，湿棉花也不会燃烧起来，也就不会有前面我们所期待的现象，所以这样改进后的实验成功率低。

    试想，我们如果让水和过氧化钠充分接触，再利用可燃物作载体，这样该实验的成功率就会加大。

我经过思考和试验，对这个实验有做了如下改进：

    在集气瓶中放少量过氧化钠粉末，将一小团棉花放进集气瓶中，用玻璃片盖住瓶口，反复震荡，这样棉花团里外都可以沾上过氧化钠粉末，拿出棉花团放在固定在铁架台上的铁片上，然后用胶头滴管向棉花团上滴一两滴水，水在接触到棉花的同时也接触到了过氧化钠粉末，反应开始，棉花团剧烈燃烧。

反应完全后，向剩余物上滴酚酞试液，剩余物上出现红色。

实验这样改进后，增加了趣味性，现象明显，两种产物也得到了验证，该改进实验的成功率很高。

（2）、过氧化钠和二氧化碳的实验改进

教材中对该知识点只有文字说明和化学方程式，无演示实验，对学生而言，显得枯燥无说服力。

在教学中，我增加了一个实验：

用玻璃管向包有过氧化钠粉末的棉花团吹气，很快，棉花团就剧烈燃烧起来。

这样做学生很感兴趣，因为他们知道吹气可以熄火，但通过这个附加实验他们知道了吹气还可以生火，也就明白了过氧化钠可以和二氧化碳反应。

趁热打铁，我给学生讲解该实验的反应原理和产物。

这样，枯燥的理论知识通过小实验趣味化了，加深了学生对该知识点的印象。

但是，在多次的教学中，我发现这个实验也存在一定的问题，实验成功率不是太高。

经过分析，我发现，实验不成功是因为我们呼出的二氧化碳气流量不是太大更不是干燥的，这样带出的水汽将棉花团润湿了，使得实验难以成功。

如果再制取二氧化碳，则麻烦又消耗药品。

有学生提出，想办法让呼出的气体干燥了，实验是不是就成功了？

顺着学生的提醒，我又采取了另一种方案：

用棉花团包住适量的过氧化钠粉末放在一块铁片上，然后在一个干燥管的中间装上适量的CaCl2固体作干燥剂，干燥管的两端放少量的棉花，将干燥管细口一端对准包有过氧化钠的棉花团，用嘴向干燥管粗口端吹气，这样因为用了干燥剂，就可以保证和过氧化钠接触的二氧化碳是干燥的了，果然，棉花团剧烈燃烧了起来，和预期的效果一样。

这样改进后的实验，操作简单，现象明显，无任何污染，省去了制取二氧化碳的麻烦。

以上几个改进实验在教学中都取得了良好的效果，但是仍然存在一些不足，还有待继续探索。

总之，我们在教学中只要做一个有心人，注意实验原理，充分利用实验资源和条件进行实验改革创新，我们的教学就会取得更好的效果。

高中化学实验中几处小小改进

1、钠的燃烧。

在学生分组实验中，按课本及参考书中介绍的方法，实验过程中会损坏很多玻璃管或蒸发皿，如选用石棉网，实验后的石棉网也不能再次使用，造成很大的浪费。

为此，在实验中改用铝片做实验器。

具体操作：

把铝片剪成方形，折起四边成小盒状，将一绿豆大小的钠，吸干煤油后放在铝盒中，将小铝盒置于三角架上，用酒精灯加热，钠很快便可熔化、燃烧。

本实验现象明显，冷却后取出燃烧后产物，将铝片清洗干净擦干以备后用。

　　2、Na2O2与CO2的反应实验。

实验时，取一干净的干燥管，两端放入少量疏松的玻璃棉，中间放置干燥剂（CaCl2），把干燥管的细口对准蘸有Na2O2的脱脂棉，用嘴吹干燥管的另一端，脱脂棉很快就会燃烧。

本实验操作简单，现象明显，没有任何污染，还可以省略制取CO2气体的操作，并节约了药品。

　　3、钠在氯气中的燃烧，取一支大试管，塞入带干燥管的胶塞，用铁夹把试管固定在铁架台上。

在干燥管里垫一层石棉绒或玻璃丝，往试管内加入少量高锰酸钾晶体，再注入少量浓盐酸，立即塞紧带干燥管的胶塞，用一小块硬纸片盖住干燥管口。

高锰酸钾跟盐酸反应产生氯气，当干燥管内投入有滤纸吸干煤油的绿豆大的金属钠。

金属钠在氯气里激烈燃烧，在干燥管里产生大量白烟，这就是氯化钠固体。

如果再向干燥管投入金属钠，金属钠仍在氯气里燃烧。

 本实验不需事先用广口瓶收集氯气，省去了把金属钠放入燃烧匙后，再用酒精灯给金属钠加热这一操作，操作简单，成功率高。

　　4、降低药品浓度也可达到预期实验目的，对高中课本中的部分实验药品浓度做了以下几点更改：

（1）在高中分组实验四中配制一定物质的量浓度的溶液，将配制的2.0mol/LNaCl溶液改为1.0mol/L，并将NaCl改为食用起，这样可以节约很多药品且节省开支，同时也不会改变其实验目的和要求。

（2）对定性检验剂硝酸银浓度改进，在进行银镜反应配制银氨溶液时，将硝酸银浓度、氨水浓度均可由2％降为1％，实验效果依然。

而在高一化学一般离子检验中，硝酸银浓度微量足已。

（3）指示剂浓度的减少，指示剂酚酞、石蕊、甲基橙、品红等特别是酚酞和石蕊。

指示剂变色很灵敏，即使用微量药品也会有明显现象和效果。

（4）浓度对化学平衡的影响的演示实验中硫氰酸钾、三氯化铁溶液的浓度可由0.01mol/L降为0.0005mol/L，1mol/L降为0.5mol/L。

实验药品的浓度改动都会有明显的实验效果。

中学化学实验中降低实验药品浓度的例子很多，作为化学实验工作者，应尽可能地降低实验药品浓度，减少药品的消耗和仪器的损耗，预防环境污染。

　　这些实验的改进可以激发学生学习化学的兴趣，端正严谨的科学态度，培养学生的实验能力，提高节约能源、药品原料的意识，还能增强学生的环保观念。

为此，我们在教学过程中积极改进实验教学，使其达到事半功倍的效果

一．浓硫酸与铜的反应　　

教材中，该实验采用的是铜片与浓硫酸反应。

这种方法的弊端是：

演示结束后，未反应的铜片继续和浓硫酸反应，生成有毒气体二氧化硫，既