摘 要:化學(xué)學(xué)科是在實驗的基礎(chǔ)上形成和發(fā)展的,化學(xué)學(xué)科的發(fā)展離不開化學(xué)實驗的發(fā)展。同樣,在高中化學(xué)教學(xué)中,化學(xué)實驗教學(xué)起著不可替代的作用。對高中化學(xué)教材中的一些實驗的改進,可以使實驗操作更加簡單,讓學(xué)生觀察到更加明顯的實驗現(xiàn)象,從而達到更好的教學(xué)效果。本文中我們會以焰色反應(yīng)實驗為例進行創(chuàng)新改進,以達到更好的實驗效果。
關(guān)鍵詞:焰色反應(yīng);實驗;改進
化學(xué)學(xué)科是在實驗的基礎(chǔ)上形成和發(fā)展的,化學(xué)實驗是檢驗化學(xué)知識真理性的唯一標(biāo)準(zhǔn)。通過化學(xué)教學(xué),學(xué)生獲得了對化學(xué)知識的感性認(rèn)識,教師在此基礎(chǔ)上加以引導(dǎo),使學(xué)生更容易形成對化學(xué)知識的理性認(rèn)識。
同時,恰當(dāng)?shù)厥褂脤嶒灲虒W(xué)也使學(xué)生感受到化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中的地位,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣,讓學(xué)生通過更加直觀的方式獲取化學(xué)知識。鑒于化學(xué)實驗教學(xué)的重要性,本人對高中教材的實驗進行了研究和探索,并對部分實驗進行了改進,以達到理想的教學(xué)效果。現(xiàn)將焰色反應(yīng)改進的方法和經(jīng)驗分享出來,希望能對大家在今后的化學(xué)實驗教學(xué)上有所啟迪。
焰色反應(yīng)——金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。這是因為當(dāng)金屬及其鹽類在火焰上燃燒時,原子中的電子吸收能量,從低軌道躍遷到較高軌道,但高能軌道中的電子是不穩(wěn)定的,很快躍遷到回能量較低的軌道,這時就將多余的能量以光的形式放出。
放出的光的波長在可見光范圍內(nèi)(波長400 nm~760 nm),因此使火焰呈現(xiàn)顏色。由于金屬的原子結(jié)構(gòu)不同,電子躍遷放出的能量變化是不一樣的,因此發(fā)射出不同波長的光,所以光的顏色是不同的。某些金屬或金屬化合物的存在就可用這種性質(zhì)來檢驗。這就是焰色反應(yīng)。同時,利用焰色反應(yīng),我們在煙花中添加特定的金屬元素,使煙花更加豐富多彩。
傳統(tǒng)的焰色反應(yīng)實驗(高中化學(xué)必修1 P57)
【實驗3-6】把焊接在玻璃棒上的鉑絲(或使用光潔無銹的鐵絲)放在酒精燈(最好用煤氣燈)的外焰里灼燒,直到與原來的火焰焰色相同為止。用鉑絲(或鐵絲)蘸取碳酸鈉溶液,在酒精燈外焰上灼燒,觀察火焰顏色。
然后將鉑絲(或鐵絲)用鹽酸清洗后,在酒精燈外焰上灼燒直到?jīng)]有顏色。然后蘸取碳酸鉀溶液做同樣的實驗。此時,通過藍色鈷藍玻璃觀察火焰的顏色。
本實驗用鉑絲實驗效果很理想,但缺點也很明顯,一是鉑絲價格昂貴,許多中學(xué)經(jīng)費不足,沒有條件購買。其次,由于蘸取的金屬鹽溶液很少,燃燒時火焰呈現(xiàn)的時間短,火焰也比較小,因此在示范過程中后面的學(xué)生很難清晰地觀察到。
接下來,我將介紹我改進的實驗方法:
實驗?zāi)康模?/p>
1. 了解焰色反應(yīng)的原理,并利用焰色反應(yīng)判斷一些金屬及其化合物;
2. 激發(fā)學(xué)生探索和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,增強學(xué)生的求知欲。
實驗用品:
儀器:酒精燈、火柴、粉筆、試管夾。
藥品:酒精、氯化鈉固體、硫酸銅固體、氯化鋇固體、硝酸鉀固體、碳酸鈣固體(所有固體研磨成粉末)。
實驗裝置:
實驗操作:
1. 用火柴點燃酒精燈;
2. 用粉筆浸入酒精中,然后取出用試管夾夾住未浸染酒精一端并用酒精燈引燃;
3. 用藥勺取少量的藥品粉末,然后移至火焰上方,輕輕抖動藥勺使藥粉撒到火焰中,立即就能看到火焰中金屬元素的特征火焰顏色。
此法的優(yōu)點是:
a. 儀器選取簡單,經(jīng)濟,實驗操作簡便。
b. 乙醇在粉筆上燃燒,火焰很大,加入金屬鹽后,產(chǎn)生的焰色光較強,持續(xù)不斷撒入藥品粉末,可以長時間觀察,焰色反應(yīng)更加明顯。在沒有鈷玻璃的情況下,甚至可以明顯觀察到鉀的特征火焰。
此法的缺點是:
a. 不能適用于溶液或離子。
b. 使用的藥品較多,容易造成藥品浪費。
達爾文說:任何改進都是進步。同樣,化學(xué)實驗的任何一點改進都具有積極的意義,甚至能達到意想不到的效果。我們在實驗教學(xué)中要在繼承的基礎(chǔ)上創(chuàng)新,在創(chuàng)新的過程中繼承。只有通過對化學(xué)實驗的不斷繼承和創(chuàng)新,才能使化學(xué)實驗充滿活力,更好的發(fā)揮實驗在化學(xué)教學(xué)中的作用,使化學(xué)實驗教學(xué)更適合新課程改革的趨勢,更適合學(xué)生發(fā)展的需要。
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作者簡介:
馬平,甘肅省武威市,武威第十八中學(xué)。