初中化学实验改进例谈.docx
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初中化学实验改进例谈
初中化学实验改进例谈
初中化学实验改进例谈
实验，是初中科学知识教学、能力训练、习惯培养、素养提升的重要载体、重要内容和重要手段。
初中科学教材和其他的课程资源提供了丰富的实验资源。
各种各样、门类广泛的涵盖自然、生产、科技、生活等各个领域的演示实验、学生实验、课内课外的验证性探究性小实验遍及科学教材的每个角落。
优化初中科学实验教学，关键不是缺乏实验资源，而在于科学教师要潜心钻研、苦心修炼，探索掌握一些行之有效的实验优化策略。
一、改进创新。
在提升实验操作性上下功夫
1.对实验装置的改进
【案例1】八年级下册教材用5％的过氧化氢溶液制氧气的实验。
原实验：
加热5％的过氧化氢溶液制氧气时，把带火星木条伸入试管口很难看到木条复燃，其原因是产生氧气从溶液中逸出时，也有大量的水蒸气从溶液中逸出，使得带火星的木条不仅不会
酸溶液略微大一些，所以开始时樟脑丸沉入杯底。
但由于醋酸与碳酸钠发生化学反应，产生的二氧化碳气体聚集在樟脑丸的表面，使樟脑丸和气泡这一整体的密度小于液体密度所以樟脑丸浮了起来。
当樟脑丸浮到液面时，附在樟脑丸表面上的二氧化碳气体逸出，剩下的气泡连同水对樟脑丸向上的浮力支持不住樟脑丸的重量，于是又沉入杯底。
【案例4】九年级上册教材自制酸碱指示剂的探究实验。
原材料：
鲜花
弊端：
由于课程在二三月份时学习，正值冬季，没有什么鲜花可以做实验材料。
改进：
改用了一些干花瓣做原料，用酒精浸泡后，获得了同样的结果。
受此启示，学生中有的将干紫草用酒精浸渍，紫草原液遇酸变红，遇碱变蓝。
有的用杨梅汁，遇酸显红，遇碱显蓝。
有的采来菜园篱笆上的干菜花，如丝瓜花浸泡汁，在酸性溶液中显红色，在碱性溶液中显黄色。
进一步的探究，怎样长时间的保存和使用这些试剂呢?
经过讨论、探索，终于得出了较好的办法：
将有关汁液用滤纸浸渍，凉干制得试纸，使自制酸碱指示剂的应用得以延伸。
3.对实验步骤的改进
【案例5】科学教材九年级上册“氢氧化钙性质实验”。
原实验：
在两支试管中各加入3毫升碳酸钠和氯化铁溶液，然后滴加氢氧化钙溶液，观察现象。
弊端：
盛氯化铁溶液的试管中根本不形成红褐色沉淀，实验失败。
分析：
氢氧化钙溶液浓度稀，密度小于氯化铁溶液，氢氧化钙溶液滴入氯化铁溶液，浮在表层，离子之间不能充分交换，难以形成固体沉淀物。
改进：
在两支试管中各加入3毫升氢氧化钙溶液，然后分别滴加碳酸钠和氯化铁溶液。
溶液中马上产生美丽的红褐色沉淀。
经过改进，这个实验方案变得完整，实验现象更加明显，使实验解除了疑问，排除了干扰，获得了准确的结论，并且使学生在参与实验改进的过程中得到新的体验。
4.对实验方法的改进
【案例6】科学教材九年级上册固体氢氧化钠溶于水放热实验。
原方法：
用手触摸试管外壁，感受温度升高。
弊端：
现象不很明显，可视性低。
现方法：
将试管注入少量水，加热至沸腾，移开火焰，水停止沸腾，加入氢氧化钠固体少量，发现溶液又重新沸腾。
优点：
现象明显，能见度高。
二、多元设计。
在提升实验发散性上下功夫
【案例7】科学教材九年级上册酸的性质。
让学生设计三种不同方法鉴别某种黑色粉末是氧化铜还是炭粉。
在明确实验目的和要求后，学生能自主地运用科学基础知识和实验操作技能，设计出以下一些可行的方案：
（1）分别灼烧黑色粉末，能燃烧的是炭粉；
（2）将黑色粉末溶于稀硫酸，能溶解生成蓝色溶液的是氧化铜；
（3）将黑色粉末装入试管，通过氢气加热，能被还原成红色固体的是氧化铜。
这些方案涉及的知识面广，如利用了碳能与氧气反应的性质；碱性氧化物与酸反应的性质，硫酸铜溶液显蓝色的特点；氢气的还原性等。
通过这样的设计，调动了每个学生自主学习的积极性和参与热情。
三、化繁为简，在提升实验直观性上下功夫
【案例8】科学教材八年级下册探究二氧化碳的性质实验。
四个实验可以用一个装置完成，方法是：
（1）取一个三通管，在它的上部和下部各放一张湿润的蓝色石蕊试纸，然后，将它与二氧化碳的发生装置连接。
不一会，可观察到下部的试纸变红，而上部的试纸不变色，证明了二氧化碳密度比空气大，二氧化碳能与水反应生成碳酸。
（2）将一燃着的木条放在三通管的上方，观察到火焰无变化，再把燃着的木条放在下口处，观察到木条立即熄灭，由此证明了二氧化碳的密度比空气大，同时还证明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧的性质。
（3）将三通管取下来，把试纸变红的那端放在酒精灯火焰上加热，很快看到试纸由红色重新变成蓝色，说明碳酸不稳定。
此实验设计的优点是：
化繁为简，操作方便，快而明显，证明性质更多，更能引起学生的兴趣。
特别是学生分组实验，更加实用。
四、多步整合，在提升实验高效性功夫
【案例9】
1.酸溶液使石蕊和酚酞的变色与碱溶液使石蕊和酚酞的变色同时做，对比实验更易使学生记住这些颜色的变化；
2.多种金属和酸的反应可一次完成，以比较其反应的快慢；
3.NaOH和FeCl3、NaOH和CuSO4的实验同时演示，四种不同的颜色变化更能引起学生强烈的兴趣和注意；
4.悬浊液、乳浊液和溶液的实验同时进行，更易比较它们的区别；
5.较高温度下的NaCl饱和溶液和KNO3饱和溶液同时降温，学生看见KNO3大量析出而NaCl则几乎没有，理解了结晶的两种不同方法。
五、增设强化，在提升实验全面性上下功夫
【案例10】科学教材九年级上册金属氧化物与酸反应的实验。
教材只让学生探究了氧化铁与稀盐酸的反应，为了更进一步探究这一性质的普遍性，增设了氧化铜与稀硫酸反应的实验，并对这一实验做了一点改进：
将一根铜丝擦光亮后，一端绕成螺旋状放在酒精灯火焰上灼烧，使这段变黑，然后趁热放进稀硫酸中，一会儿就可以看到螺旋上的黑色消失铜丝又变得光亮了，溶液也由无色变成蓝色。
这一实验具有节约、省时、形成对比的特点，既加深了学生对金属氧化物与酸反应的性质的理解和实验现象的记忆，又巩固了铜的化学性质，增强了实验效果。
【案例11】科学教材八年级下册探究灭火的方法。
学生对隔绝空气可以灭火很容易理解，但对将温度降低至可燃物着火点以下同样可以灭火，总是持怀疑态度。
为了使学生真正理解灭火原理，增加了一个降低温度灭火的实验。
实验过程：
向一个250ml的烧杯中加入150ml左右的水，然后在水中加入适量的硝酸铵，并不断搅拌，使水的温度急骤降低。
接着将少量豆油倒入一个小铁盒中，并点燃；用坩埚钳把小铁盒放在烧杯冰冷的水面上，学生这时可以看到由于温度的降低而使火焰一下熄灭。
为了使观察到的现象更全面，把小铁盒拿出来，重新点燃，残留在铁盒中的豆油在空气中再次燃烧起来。
至此学生对降低温度可以灭火深信不疑，同时也加深了对灭火原理的理解。
【案例12】科学教材九年级上册用石灰石和浓硫酸反应来制取CO2是不可行的。
如何让学生信服和领会?
可增做石灰石和硫酸反应的实验，学生会看到只有刚开始冒出一点点气泡反应便停止了。
对此结果学生会产生疑问，教师再引导学生分析，就很容易弄明白。
六、模拟演示，在提升实验可视性上功夫
【案例13】科学七年级上册中的演示实验硫代硫酸钠的熔化与凝固，不仅实验时间长，而且可见度低，观察难度大。
现在先用数码相机拍摄视频，通过适当剪辑处理，连到多媒体上上课，达到很好的实验效果。
并且一劳永逸，以后可反复使用。
其它像植物向光性、种子萌发、金属中的电子运动等都可用模拟演示。
七、情景辅助。
在提升实验趣味性上下功夫
【案例14】科学教材八年级上册大气的压强“杯中的水会流出来吗?
”
有些学生看了以后印象不是很深，还以为硬纸片不掉下来是因为水对有硬纸片有吸引力的缘故。
改进：
在玻璃瓶中养一条金鱼，硬纸片改用塑料片。
在塑料片的下面贴一个挂钩。
当把瓶子倒过来的时候，瓶里的金鱼因为受到惊吓会到处游动，这样的目的是紧紧吸引学生的眼球，提高学生的注意力。
这个时候再在挂钩上挂一个小凳子，我们发现小凳子可以牢牢地挂在挂钩上而不掉下，学生看了以后惊讶不已。
通过实验的改动，使它变得更加生动有趣，使气氛也更加的活跃，不但说明了大气压的存在，而且说明大气压是很大的这个科学道理。
【案例15】科学教材九年级上册浓氨水的挥发。
按教材上的实验来做，现象还是比较明显的。
为了实验的生动性，可以把盛有酚酞试液的小烧杯换成用铁丝编成的一棵小树，在树枝上系上用棉花或滤纸制作的小花。
改进后的操作：
先在小花上喷洒酚酞试液，无变化，再喷洒蒸馏水，仍无变化，最后在小树下方放一杯浓氨水，过几分钟树枝上的小花依次变红，就像是一棵开满花的桃树。
这样，实验对学生更具有吸引力。
八、渗透内化。
在提升实验人文性上下功夫
1.倡导节约经济
【案例16】用滤纸片作为载体可以完成许多的科学实验，在滤纸片上完成科学实验相对于在试管、烧杯中完成化学实验既节约药品，又方便操作。
①酸、碱、盐的导电性实验（以氯化钠溶液为例）。
实验过程：
将电流计、电池串联在一起，然后在电流计和电池的另一端分别联一表笔；把滤纸放置在表面皿上，然后在滤纸片的中央滴上2滴氯化钠溶液；将连接好电路的两个表笔分别同时接触在滤纸片中间的湿润部位（注意：
两表笔不能接触），可以观察到电流计指针偏转。
②液体与液体的反应实验（以碱与指示剂的反应为例）。
实验过程：
取两块滤纸片，将其分别放置在表面皿的不同位置上，然后在其中间部位分别滴上一滴氢氧化钠溶液；再在两滤纸片上有氢氧化钠溶液的部位分别滴上一滴石蕊试剂和酚酞试剂，即可观察到滤纸片上的颜色变化。
2.倡导绿色环保
【案例17】科学教材八年级下册硫在氧气里燃烧的实验有一定的污染，在做这个实验时作了以下改进，并将模拟酸雨的危害一起做，具体是：
把一个小燃烧匙的柄固定在橡皮塞上，在集满氧气的集气瓶里倒入少量的水，放入一粒锌、一小块大理石和一片树叶。
将少量的硫在燃烧匙内点燃，马上观察火焰的颜色后，伸入集气瓶，塞上橡皮塞，观察火焰颜色变化，熄灭后振荡，一会儿，就可以看见锌和大理石表明有少量气泡冒出，树叶发黄。
该实验集几个实验于一体，验证了氧气的性质，酸雨的成因和危害，消除了实验中SO2对空气的污染。
【案例18】科学教材八年级下册白磷在热水下面通氧气燃烧的趣味实验。
作为探究性实验，提供给学生进行操作，但是该设计有三个弊端：
①生成物污染大；②易燃物处理不好不安全；③向热水下通氧气时，水下白磷会到处“乱跑”，部分白磷会浮上水面燃烧，也有不安全隐患存在。
改用以下几种方式较好：
（1）红磷、白磷着火点比较：
将吸干水的白磷、红磷加入试管内，塞上橡皮塞，再将试管同时浸入热水里，让白磷在试管内安全的燃烧。
红磷不会燃烧，取出盛红磷的试管留待下一班的学生做相同实验。
（2）白磷的燃烧需要氧气的支持：
在一试管内注入热水，加入一小粒白磷，再把试管放入盛热水的烧杯内。
通入空气，既可观察到白磷在热水下燃烧，又可控制白磷不致“乱跑”。
3.倡导尊重事实
【案例19】科学教材九年级上册“探究碱的性质”。
意外：
在配制的NaOH溶液中滴入酚酞，它变红了，可是没等到往里面滴加盐酸，红色就褪去，变成无色了，这是为什么呢?
策略：
在无法解释的情况下，组织学生进行探究。
滴有酚酞的NaOH溶液（在没有滴加酸的情况下）红色褪去了，为什么呢?
请同学们猜想可能存在的原因。
生1：
可能试管不干净，里面有酸；
生2：
可能酚酞没用了；
生3：
可能NaOH溶液中溶质的质量分数太大了；
生4：
可能NaOH溶质的质量分数太小了；
生5：
可能与Na+有关，红色退去是Na+引起的；
然后逐个进行探究，最后发现是NaOH溶液太浓导致的。
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