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“探究燃烧条件”的教学反思与创新设计

甘肃省临泽县第二中学(734200)程明银

化学实验是化学教学的重要组成部分,化学实验的直观性是学生获得知识、培养能力的重要途径。化学教师在教学过程中做好演示实验尤其重要。一个设计合理的成功的演示实验,既可以加深学生对化学知识的掌握和理解,又有利于突破教学的重难点,更有利于学生了解正确使用仪器及试剂的方法和操作过程。如果教师能充分利用演示实验,它将能有效地激发学生学习化学的兴趣和探究欲,更好地帮助学生学好化学。不少化学教师由于对化学实验的认识不够,经常用讲实验代替做实验,或实验设计不够严密,操作缺乏规范,从而导致实验教学中存在违背课程标准要求的做法,这不利于学生科学素质的全面培养,必须予以改进。

1对“探究燃烧条件”的教学反思与分析

探究燃烧条件的实验是中学化学实验教学的重点之一。原人教版教材中探究燃烧条件的实验设计是:把一块白磷放入热水中,盖上铜片,并在铜片上各放1块等大的白磷和红磷,观察现象,如图1所示。为了进一步调动学生学习化学的积极性,增加用导管向热水中通氧气,热水中的白磷燃烧,如图2所示。这个实验对于燃烧条件的得出起到了很大的作用,通过两个简单的实验得出了燃烧所需要的3个条件,是个非常典型的演示实验。目前本校使用的是科学出版社的《义务教育课程标准教科书·化学》,课本中并没有设计这个实验,为了帮助学生较好地掌握燃烧的条件,突破本节课的重难点,笔者在教学中仍然采用原人教版中的探究燃烧条件的实验,收到了良好的效果。

在听一节关于“燃烧与灭火”的课堂教学观摩课后,笔者对该实验有了新的认识。反思自己的实验过程,虽然整个实验教学过程没有出大的问题,但有时免不了出现手忙脚乱的情况。有时白磷表面的水没有吸干,白磷很长时间不燃烧。当铜片上的白磷燃烧时产生有害白烟扑面而来时,自己不得不默默地忍受,并催促学生赶快打开门窗。有的时候,水温不高铜片上的白磷很长时间不燃烧,还要借助酒精灯加热。向热水中的白磷通入氧气时,为了让学生观察到白磷瞬间燃烧,不得不移动导气管跟随烧杯底四处游动的白磷,而且往往由于气流太快,将白磷吹散成小颗粒在烧杯中到处游动,且看不到白磷在水中燃烧的现象,效果还是不理想。细细想来,这个实验的设计本身就存在许多问题。一是白磷有剧毒,实验中产生有害物质,铜片放在烧杯上通过热水的蒸气传热,传热效果不理想,白磷需要较长时间才开始燃烧;二是向水中白磷通氧气时,白磷会四处游动并形成许多小液珠,实验时需不断“追寻”白磷,操作起来不方便且效果较差;三是实验中白磷在铜片上燃烧,生成的白烟直接扩散到空气中,严重污染教室内的空气。总之,该实验不符合新课程标准,不能体现“绿色化学”实验要求,不利于培养学生的环保意识与责任感。

2“探究燃烧条件”实验方法的创新设计

2.1优化操作方法体现课程标准的要求

为了达到实验预期的目的,除了规范操作外,还应注意以下几个方面。

(1)用吸水纸迅速吸干铜片上白磷表面的水,铜片上白磷和红磷之间要有一段距离,防止白磷燃烧引燃红磷。

(2)在图1的烧杯上罩一个润湿的大烧杯,如图3所示,防止白磷燃烧产生的有毒的五氧化二磷在教室里扩散,污染环境,影响师生健康。

(3)往水中通氧气时,防止白磷在氧气流的冲击下,在烧杯中“乱窜”,在导管的末端连接一个小漏斗,如图4所示,倒放入水中将白磷罩住,通入氧气或空气时,漏斗内的水被排出,白磷可以在水下的漏斗内安全燃烧。

2.2对“探究燃烧条件”实验进行优化设计提高实验的科学性和准确性培养学生的环保意识

2.2.1方法一

用如图5所示的装置,将红磷、白磷分别放入大试管(长为20 cm,直径为2.5 cm)中,用橡皮塞塞紧试管口,以保证试管内有较多的空气。为了防止白磷燃烧放出的热使气体急速膨胀,橡皮塞被冲出,再用一端系有小气球的导管插入橡皮塞,完全封闭后再将两试管同时浸入热水中进行对比实验。这样白烟外泄的问题得到了圆满的解决。大约几秒钟试管内白磷就会自燃,这样,既节约了实验的时间,也避免了环境的污染。

2.2.2方法二

用如图6所示的装置,取等大的红磷和白磷(绿豆粒大小),用滤纸吸干其表面水分,一起放入锥形瓶底部两侧,立即用一端系有小气球的、带导管的单孔塞塞住瓶口,将锥形瓶迅速放入盛有热水的烧杯中。在这样一个密闭容器里很快就能观察到白磷燃烧,而红磷不燃烧。通入氧气时,可将氧气收集在一只大注射器(带针头)里,将针头刺入熔化的白磷珠内,推出氧气就会看到白磷在水下起火燃烧。改进后的实验装置简单,操作简便,将白磷放在铜片上改为伸入热水中,传热快,能很快达到白磷的着火点,现象明显,反应速率快;白磷不会随气流变成小颗粒而到处乱窜,能明显的看到实验现象。通过这样一套实验装置,有效防止环境污染,有利于培养学生的环保意识和创新意识。

收稿日期:2014-08-11

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