張斌峰
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課題選自一些實(shí)驗(yàn)的教材和化學(xué)知識(shí),選自實(shí)驗(yàn)習(xí)題、化學(xué)試題中。教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,編制不同的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課題。
1.如高二化學(xué)教材中“白色氫氧化亞鐵制取”課題的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。因教材中的這一實(shí)驗(yàn)存在“生成的白色氫氧化亞鐵極易氧化,轉(zhuǎn)化為灰綠色最終為紅褐色”的缺陷。學(xué)生不易觀察到白色氫氧化亞鐵沉淀的生成。教師可借之引導(dǎo)學(xué)生,從以下幾方面思考和探索:①怎樣制取不含正三價(jià)鐵離子的亞鐵鹽溶液?②怎樣消除蒸餾水中的氧氣的影響?③怎樣排除反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物或生成物跟空氣接觸的機(jī)會(huì)?
2.學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,擬出實(shí)驗(yàn)條件,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,操作步驟等方案。教師再根據(jù)這些方案進(jìn)行選擇和歸納,找出可行的、有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)方案,讓學(xué)生探索。
方案之一:①制取濃度較大的氯化亞鐵溶液。在錐形瓶中加入適量的1mol/L的稀鹽酸,加入過(guò)量鐵粉,用小火持續(xù)加熱半小時(shí)。把制出的氯化亞鐵溶液趁熱過(guò)濾。為防止氯化亞鐵氧化,在濾液中加入小鐵釘,用塞子塞緊瓶口。
②鐵離子的檢驗(yàn)。取少量已制得的氯化亞鐵溶液加入一只小試管中,用膠頭滴管向小試管滴入KSCN溶液,檢驗(yàn)是否含有鐵離子。如有,則在所制的氯化亞鐵溶液中再加入過(guò)量的鐵粉,除去鐵離子后,再過(guò)濾。
③配制氫氧化鈉溶液。在另一只長(zhǎng)試管中,加入15~20ml蒸餾水,加熱煮沸2~3分鐘,除去溶解的氧氣。待該試管稍冷后,迅速加入氫氧化鈉,用塞子塞上備用。
④氫氧化亞鐵的制取。把經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)正三價(jià)鐵離子的氯化亞鐵溶液迅速倒入剛制得的氫氧化鈉溶液中,并盡快塞緊錐形瓶口。
方案之二:電解法制白色氫氧化亞鐵。正極Fe(除銹)、負(fù)極C(碳棒)。
①在100ml燒杯中加入快飽和的食鹽水25ml,加熱煮沸2~3分鐘,除去氧氣。
②待溶液稍冷卻后,慢慢滴入5ml左右的苯。
③按圖1裝好裝置,通入學(xué)生直流電。
圖1
方案之三:裝置圖2所示:
圖2
①配制氫氧化鈉溶液:在試管B中加入5ml氫氧化鈉溶液加熱煮沸2~3分鐘,除去氧氣。氫氧化鈉溶液稍冷卻后,慢慢滴入5ml左右的苯,塞上帶導(dǎo)氣管的塞子,按圖2裝好裝置(支撐架略畫(huà))。
②制取較濃的氯化亞鐵溶液:在試管A中加入還原性鐵粉和稀鹽酸,按圖裝好,先打開(kāi)止水夾C,用產(chǎn)生的氫氣排盡試管B中的空氣。
③氫氧化亞鐵的制取。檢驗(yàn)D管口出來(lái)的H■純度合格后,關(guān)閉止水夾C,使A中的溶液經(jīng)過(guò)導(dǎo)氣管壓入B中。
三個(gè)方案的現(xiàn)象是:都有白色氫氧化亞鐵沉淀生成,但方案二、三的白色氫沉淀保持較長(zhǎng)的時(shí)間不變色。
學(xué)生自我評(píng)論:方案二(負(fù)極出現(xiàn)白色沉淀)實(shí)驗(yàn)效果比前者好,用苯作保護(hù)層,采取電解法,本方案操作簡(jiǎn)易,是一道習(xí)題改編的。說(shuō)明學(xué)生沒(méi)有“白”做這道習(xí)題。方案三的實(shí)驗(yàn)效果比方案一好。構(gòu)思巧妙,設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn),運(yùn)用了物理學(xué)科中的氣壓知識(shí)(B支管口向下加了一節(jié)橡皮管,保證氫氣始終不會(huì)泄漏)和氫氣的還原性作保護(hù)氣的知識(shí),并用苯作保護(hù)層,雙重保護(hù)。思考容量比較大,具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí),能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的新思維,值得學(xué)習(xí)和借鑒?!胺桨敢弧弊匀槐粚W(xué)生放棄。
3.通過(guò)開(kāi)發(fā)創(chuàng)新課題、引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生思維能力,提高教學(xué)質(zhì)量。其實(shí)在能力培養(yǎng)中都包含探研精神的提高,它們是相互聯(lián)系、密不可分的。教師要運(yùn)用好開(kāi)發(fā)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)這根指揮棒,引導(dǎo)學(xué)生掌握更多知識(shí),積累更精、更強(qiáng)的探研經(jīng)驗(yàn)。
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