蔡運(yùn)恒

摘要：新課改十分重視物理基礎(chǔ)知識與社會生活實(shí)際的聯(lián)系和應(yīng)用，把加強(qiáng)和滲透知識的實(shí)際應(yīng)用作為當(dāng)前物理教學(xué)改革的一個方向，以現(xiàn)實(shí)生活實(shí)例和現(xiàn)代科技應(yīng)用立意的應(yīng)用型問題成為高考命題的新趨勢。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；實(shí)驗(yàn)；教材

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）04-0097

在教學(xué)中，筆者嘗試對一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)、改裝，在實(shí)踐教學(xué)中取得了良好的效果。這里筆者就列舉出教學(xué)中對鈉和過氧化鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。

一、鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

1. 鈉的燃燒實(shí)驗(yàn)

人教版教材中，鈉的燃燒實(shí)驗(yàn)是在坩堝或蒸發(fā)皿中進(jìn)行的，由于所用儀器的局限性，學(xué)生不能觀察到鈉塊的熔化過程。而魯科版中是用石棉網(wǎng)做該實(shí)驗(yàn)，這樣儀器和學(xué)生的視線在同一平面上，學(xué)生能觀察到整個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及產(chǎn)物顏色，但用后的石棉網(wǎng)會被燒破，不能再次使用，損耗率較大。筆者在做該實(shí)驗(yàn)時，用一塊硬鐵片代替石棉網(wǎng)，將鐵片用鐵夾固定在鐵架臺上，將吸干煤油的鈉放在鐵片上，用酒精燈在鐵片底下加熱，很快學(xué)生就可以看到鈉塊熔化，并且劇烈燃燒起來。改進(jìn)后，由于鐵片良好的導(dǎo)熱性，反應(yīng)時間短，用后的鐵片容易清洗，洗時也不損耗，可以反復(fù)使用。

2. 鈉和水的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

在教材中，鈉和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是在培養(yǎng)皿或燒杯中進(jìn)行的，在這個實(shí)驗(yàn)中能觀察到溶液變成紅色，通過鈉小球的游動判斷實(shí)驗(yàn)中生成了氣體。但通過課本上的實(shí)驗(yàn)裝置無法檢驗(yàn)生成的氣體。在教學(xué)中，就有學(xué)生提問：該反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體是氫氣，怎么不通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)？在人教版舊版本中，該實(shí)驗(yàn)是用小燒杯作反應(yīng)器，用小試管收集產(chǎn)生的氣體，檢驗(yàn)有爆鳴聲，反應(yīng)后的溶液滴酚酞試液后變紅。雖然這個實(shí)驗(yàn)對兩種產(chǎn)物都有驗(yàn)證，但該實(shí)驗(yàn)操作難度稍大，且反應(yīng)后生成的氫氧化鈉為強(qiáng)堿，生成液雖然濃度很小，但多少有腐蝕性，這樣，我們就不愿將手伸進(jìn)該液體中拿出收集有氣體的小試管，所以該實(shí)驗(yàn)如此操作也不是很合理。經(jīng)過反復(fù)思考和實(shí)驗(yàn)，筆者對這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)：

（1）儀器和藥品漏斗、U形管、鋼制針頭、大頭針、橡皮塞、鈉、蒸餾水、酚酞試液。

（2）裝置圖

（3）操作①用帶有漏斗的橡皮塞塞緊U形管左邊，通過漏斗向U形管中注入滴有酚酞的蒸餾水，直至裝滿整個U形管。②將一個鋼制針頭和大頭針固定在一個橡皮塞上（注意保證鋼制針頭的暢通）。③將②中的橡皮塞迅速的塞進(jìn)U形管右側(cè)（必須塞緊）。④反應(yīng)完全后，在針孔處點(diǎn)燃?xì)怏w。

（4）現(xiàn)象

①鈉塊接觸到水后反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生氣體，附近的液體變成了紅色。②U形管右邊液面下降，而左邊液面上升，液體進(jìn)入到漏斗中。③點(diǎn)燃?xì)怏w，氣體安靜燃燒，火焰為藍(lán)色。

通過上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以分析出：U形管右邊的液面隨著反應(yīng)的進(jìn)行而下降，說明作為反應(yīng)器的U形管右邊產(chǎn)生了氣體，該氣體不溶于水，使儀器的右邊氣壓增大，氣體將液面下壓，由于整個裝置是一個連通器，根據(jù)連通器原理，U形管左邊的液面就會上升，從而進(jìn)入到了漏斗中（我們不難看出漏斗起了防止U形管左邊液體溢出的作用）。U形管中滴有酚酞試液的水變成了紅色，說明反應(yīng)中生成了堿性物質(zhì)，即氫氧化鈉，氣體點(diǎn)燃后安靜的燃燒，火焰為藍(lán)色，說明生成的氣體為氫氣。

二、過氧化鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

關(guān)于過氧化鈉和水的實(shí)驗(yàn)，課本上是將水滴進(jìn)裝有少量過氧化鈉的試管中，用帶火星的木條檢驗(yàn)生成的氣體，然后滴加酚酞試液驗(yàn)證生成了氫氧化鈉，課本上的實(shí)驗(yàn)簡單，但缺少趣味性。為了增加趣味性，我們往往是將過氧化鈉粉末用脫脂棉包住，再用膠頭滴管向棉花團(tuán)上滴水。根據(jù)理論知識，現(xiàn)象應(yīng)該是棉花團(tuán)劇烈燃燒，原因是水通過棉花和過氧化鈉接觸并發(fā)生反應(yīng)，放出的熱將棉花引燃，產(chǎn)生的氧氣又助燃。但是在實(shí)際操作中，由于滴加的水是先和脫脂棉接觸把棉花浸濕的，這樣，就算是水和過氧化鈉粉末接觸發(fā)生了反應(yīng)，濕棉花也不會燃燒起來，也就不會有前面我們所期待的現(xiàn)象，所以這樣改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)成功率低。試想，我們?nèi)绻屗瓦^氧化鈉充分接觸，再利用可燃物作載體，這樣該實(shí)驗(yàn)的成功率就會加大。筆者經(jīng)過思考和試驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)做了如下改進(jìn)：

1. 在集氣瓶中放少量過氧化鈉粉末，將一小團(tuán)棉花放進(jìn)集氣瓶中，用玻璃片蓋住瓶口并且反復(fù)震蕩，這樣棉花團(tuán)里外都可以沾上過氧化鈉粉末，拿出棉花團(tuán)固定在鐵架臺上的鐵片上，然后用膠頭滴管向棉花團(tuán)上滴一兩滴水，水在接觸到棉花的同時也接觸到了過氧化鈉粉末，棉花團(tuán)開始劇烈燃燒。反應(yīng)完全后，向剩余物上滴酚酞試液，剩余物上出現(xiàn)紅色。實(shí)驗(yàn)這樣改進(jìn)后，增加了趣味性且現(xiàn)象明顯。

2. 過氧化鈉和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

教材中對該知識點(diǎn)只有文字說明和化學(xué)方程式，無演示實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生而言，顯得枯燥無說服力。在教學(xué)中，筆者增加了一個實(shí)驗(yàn)：用玻璃管向包有過氧化鈉粉末的棉花團(tuán)吹氣，很快，棉花團(tuán)就劇烈燃燒起來。這樣做學(xué)生很感興趣，因?yàn)樗麄冎来禋饪梢韵ɑ?，但通過這個附加實(shí)驗(yàn)他們知道了吹氣還可以生火，也就明白了過氧化鈉可以和二氧化碳反應(yīng)。但是，在多次的教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)這個實(shí)驗(yàn)也存在一定的問題，實(shí)驗(yàn)成功率不是太高。經(jīng)過分析，筆者發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)不成功是因?yàn)槲覀兒舫龅亩趸細(xì)饬髁坎皇翘蟾皇歉稍锏?，這樣帶出的水汽將棉花團(tuán)潤濕了，使得實(shí)驗(yàn)難以成功。如果再制取二氧化碳，則麻煩又有消耗。有學(xué)生提出，想辦法讓呼出的氣體干燥了，實(shí)驗(yàn)是不是就成功了？順著學(xué)生的提醒，筆者又采取了另一種方案：用棉花團(tuán)包住適量的過氧化鈉粉末放在一塊鐵片上，然后在一個干燥管的中間裝上適量的CaCl2固體作干燥劑，干燥管的兩端放少量的棉花，將干燥管細(xì)口一端對準(zhǔn)包有過氧化鈉的棉花團(tuán)，用嘴向干燥管粗口端吹氣，這樣因?yàn)橛昧烁稍飫涂梢员ＷC和過氧化鈉接觸的二氧化碳是干燥的了，果然，棉花團(tuán)劇烈燃燒了起來，和預(yù)期的效果一樣。

總之，在教學(xué)中，我們只要做有心人，充分利用實(shí)驗(yàn)資源和條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革創(chuàng)新，我們的教學(xué)就會取得更好的效果。

（作者單位：福建省連城縣連城一中 366200）