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浅谈化学实验题的“变式教学”

山东省莱芜市第五中学(271121)耿华田

化学实验题在考试中占有重要的地位,为了更好地让学生深入了解实验题的特点,笔者发现,将实验题进行“变式”,会给学生更大的启发,既扩大了学生的知识视野,也可以使其印象深刻。

1试剂的替换

检验水分的存在时,学生最容易想到的应该是白色的无水CuSO4粉末,吸水后变为蓝色,现象十分明显。教师可以补充“变色硅胶”这种检验水的新试剂,它不吸水时为蓝色,吸水后由蓝色变为粉红色,现象也十分明显。而且,最好在学习高中化学必修1“硅无机非金属材料”一节中讲到“硅酸的分解”时提及。

实验室制取氯气可以用二氧化锰与浓盐酸反应,也可以补充使用KMnO4固体和浓盐酸反应制取氯气的方法,后者操作更方便且不用加热。如图1所示。当然也可用K2Cr2O7代替KMnO4,但K3Cr2O7有毒,不如KMnO4安全。

在除去木炭与浓硫酸反应的产物M(H2O、SO2和CO2)中的SO2气体(如图2 B所示)时,可用酸性高锰酸钾溶液,5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,优点是氧化性强,变色明显。教师可以有意识地将酸性高锰酸钾溶液改为溴水,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,橙色褪去,现象也十分明显。此时应启发学生思考:溴水易挥发出Br2分子,与水反应生成HBrO,会使品红褪色而干扰下一步检验(如图2 C所示,检验剩余气体中的SO2气体是否被除净),而酸性高锰酸钾溶液不会挥发出除水蒸气以外的杂质气体。

通过以上变式教学,具体分析试剂的可替换性和不可替换性,学生会更深刻地理解试剂的性质和作用,为以后做实验题时或者实验操作时“如何选择合适的试剂”打下基础。

2装置的替换

一些化学仪器可以有多种用途,所以可以替换其他的仪器。

干燥管的替换。它有两种类型:球型干燥管(分单、双球)和U型干燥管(分为不具支和具支)。如图3所示,可以相互替换。若气体的性质允许,可以用洗气瓶来干燥气体,如图4所示。也可用干

燥管来阻止空气中的水蒸气进入装置。球形干燥管还可以作为防倒吸装置(如图5B所示),亦如需增强吸收水分的效果,可以改用双球干燥管,或多连接一个干燥管即可。

洗气瓶的替换。洗气瓶常用来除去混合气体中的杂质(包括水蒸气),亦可作为防倒吸的安全瓶(如图5E所示),还可以用来测量气体的体积(如图5F所示)。

尾气吸收装置的替换。如果气体在水中的溶解度不大或者气体与吸收剂反应不快(如Cl2),通常可以用如图5D所示的装置。若气体在水中溶解度很大或气体与吸收剂反应很快(如HCl),可以用如图5A所示的普通漏斗、如图5B所示的球形干燥管防倒吸装置来替换;同时还可以考虑换用水与四氯化碳混合液来吸收尾气,装置如图5C所示。

教师引导学生有意识地对实验装置进行合理地替换,就能让学生了解并掌握各种仪器的功能,有助于学生做实验题或者进行实验操作时准确地选择仪器。

收稿日期:2014-12-13

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