摘要：演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中最常用的直觀手段之一，是提高課堂教學(xué)效率的有效方法。作為化學(xué)教師必須重視實(shí)驗(yàn)，想方設(shè)法改進(jìn)和完善教材中的實(shí)驗(yàn)，多作對(duì)比演示實(shí)驗(yàn)。本文結(jié)合生活實(shí)際對(duì)教材上的2個(gè)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，在幫助學(xué)生形成化學(xué)概念和理解化學(xué)原理的同時(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的技能。

關(guān)鍵詞：九年級(jí)化學(xué);演示實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

化學(xué)是“實(shí)驗(yàn)的科學(xué)”，化學(xué)課堂離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。在教學(xué)中如何確保演示實(shí)驗(yàn)的成功并獲得直觀明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，是說(shuō)明化學(xué)原理和得出結(jié)論的重要依據(jù)，也是能否達(dá)到有效課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。然而現(xiàn)行教材中的一些實(shí)驗(yàn)存在不足，設(shè)計(jì)并不十分完善，因此有必要對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和創(chuàng)新。筆者根據(jù)自身的教學(xué)實(shí)踐對(duì)其中兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，取得了很好的教學(xué)效果。

一、測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第27頁(yè)用圖1所示的裝置來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量。【實(shí)驗(yàn)2-1】是這樣設(shè)計(jì)的：①在集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水，并將水面上方空間分為5等分，用彈簧夾夾緊膠皮管。②點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察紅磷燃燒的現(xiàn)象。③待紅磷熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及水面的變化情況。

圖1裝置存在幾點(diǎn)不足之處：

1.實(shí)驗(yàn)前將集氣瓶容積劃分5等份，還沒(méi)有實(shí)驗(yàn)根本不知道空氣中氧氣的含量約為1/5，如何得知需要將集氣瓶容積劃分5等份？

2.紅磷需要在容器外點(diǎn)燃，點(diǎn)燃的紅磷伸進(jìn)集氣瓶并塞緊橡皮塞前，集氣瓶中會(huì)有空氣膨脹而逸散，造成實(shí)驗(yàn)誤差。

3.據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)顯示：紅磷熄滅后集氣瓶中氧氣含量較高，約為8.85%，白磷燃燒熄滅后容器內(nèi)氧氣含量較低，約為3.21%。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，導(dǎo)管中有少量的水，造成實(shí)驗(yàn)誤差。

我在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，分析實(shí)驗(yàn)原理，選擇可燃物白磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了圖2所示裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.實(shí)驗(yàn)前只需測(cè)定具支試管的容積，無(wú)需將容器劃分5等份。

2.白磷的著火點(diǎn)低，只需將具支試管放入熱水中即可引燃，避免了在容器外點(diǎn)燃導(dǎo)致容器內(nèi)氣體逸散引起的誤差。

3.同等條件下白磷消耗的氧氣比紅磷多，反應(yīng)更充分。

4.導(dǎo)管中有水，不會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差，該實(shí)驗(yàn)中只需將量筒中水的體積減少量與具支試管容積對(duì)比就可得到空氣中氧氣含量。

二、探究可燃物燃燒條件的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

“探究可燃物燃燒的條件”是人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第七單元《燃燒和滅火》課題的教學(xué)內(nèi)容。課本第128頁(yè)【實(shí)驗(yàn)7-1】是這樣設(shè)計(jì)的：①在500毫升的燒杯中加入300毫升熱水，并放入用硬紙圈圈住的一小塊白磷，在燒杯上蓋一片薄銅片，銅片上一端放一小堆干燥的紅磷，另一端放一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷（如圖1），一段時(shí)間后銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒。②用導(dǎo)管對(duì)準(zhǔn)燒杯中的白磷，通入少量氧氣（或空氣），熱水中的白磷燃燒（如圖二）。通過(guò)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出可燃物燃燒的條件：一是達(dá)到燃燒所需的最低溫度（也叫著火點(diǎn)）;二是與氧氣（或空氣）接觸。

按照教材的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，尚存在一些不足：

1.污染較大，實(shí)驗(yàn)要求在通風(fēng)櫥或抽風(fēng)設(shè)備下進(jìn)行，事實(shí)上很多教師通常都在普通教室里做實(shí)驗(yàn)，銅片上即使放很少量的白磷，燃燒產(chǎn)生的白煙也會(huì)迅速?gòu)浡淌?，造成?yán)重污染。

2.實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，教材上課時(shí)間在冬天，溫度較低，熱水提供給白磷的熱量不夠，造成白磷很長(zhǎng)時(shí)間才燃燒或不燃燒。

3.實(shí)驗(yàn)不易控制。白磷燃燒后，因?yàn)殂~片傳熱快，加上白磷燃燒的火星濺落，會(huì)引起旁邊的紅磷也燃燒，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。向熱水中的白磷通入氧氣，白磷容易被吹散，難以與氧氣接觸，不容易看到白磷在水中燃燒的現(xiàn)象。

4.存在安全隱患，熱水中白磷呈液態(tài)，有時(shí)部分白磷會(huì)浮于水面而發(fā)生燃燒甚至飛濺，白磷易燃且有劇毒，存在安全隱患。

5.實(shí)驗(yàn)完畢后，熱水中沒(méi)有燃燒的白磷碎末，在水里到處“亂跑”不便回收，處理它既浪費(fèi)原料，又污染環(huán)境。

為了防止環(huán)境污染，體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的“綠色化”追求，我特將課本實(shí)驗(yàn)作如下改進(jìn)和創(chuàng)新，如下圖。

1.實(shí)驗(yàn)步驟

①如圖1所示，先將兩支100m1注射器的下端分別套上一小段橡膠管，然后將其活塞推進(jìn)注射器底部，再將這兩支注射器分別插入兩個(gè)盛有氧氣的集氣瓶中，往外拉動(dòng)活塞，使每支注射器抽取約三分之二針筒的氧氣。

②如圖2所示，先將一小塊白磷放在200ml的燒杯中，立即加入150ml左右的冷水，然后將已連接上述注射器的三角漏斗放入該燒杯中，并使漏斗口罩住白磷。再將注射器的活塞往內(nèi)推，通入氧氣時(shí)，冷水中的白磷不燃燒。

③如圖3所示，先將一小塊白磷放在200m1的燒杯中，立即加入150m1左右的冷水，然后將已連接上述注射器的三角漏斗放入該燒杯中，并使漏斗口罩住白磷，再向燒杯中加入約10克生石灰，生石灰和水反應(yīng)放熱可使水溫升高。注射器的活塞不移動(dòng)，不通入氧氣時(shí)，熱水中的白磷不燃燒。

④如圖3所示，將注射器的活塞往內(nèi)推，通入氧氣時(shí)，熱水中的白磷燃燒，但燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷白煙會(huì)被水吸收，可避免白煙擴(kuò)散造成對(duì)環(huán)境的污染。

結(jié)合上述②④，證明可燃物必須到達(dá)一定溫度（著火點(diǎn)）才能燃燒;結(jié)合上述③④，證明可燃物通常需要接觸空氣（氧氣）才能燃燒。

2.改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

①?zèng)]有污染，保護(hù)師生身體健康。

②操作簡(jiǎn)便，節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

③現(xiàn)象明顯，無(wú)安全隱患。

對(duì)課本中的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)創(chuàng)新，可以使現(xiàn)象更明顯，實(shí)驗(yàn)結(jié)論更準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)的證據(jù)更可靠。這樣的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生更易于理解和接受，課堂有效參與率自然就高了。如果課堂中的內(nèi)容理解起來(lái)有困難，有部分學(xué)生往往就會(huì)對(duì)化學(xué)產(chǎn)生畏懼心理，久而久之就失去了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。所以教師應(yīng)該結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，從生活出發(fā)，從實(shí)際出發(fā)，有針對(duì)性地優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]人民教育出版社課程教材研究所.義務(wù)教育教科書(shū)﹒化學(xué)（九年級(jí)上冊(cè)）[M].北京：人民教育出版社，2012：27，128-129.

[2]馬小芳.以實(shí)驗(yàn)為抓手提高初中學(xué)生化學(xué)課堂的有效參與度[J].化學(xué)教與學(xué)，2020（1）：94.

[3]付小勤.初三化學(xué)若干演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].化學(xué)教學(xué)，2012（3）：47.

作者簡(jiǎn)介：申拴衛(wèi)，男，漢族，1968年6月出生，陜西渭南人，畢業(yè)于陜西教育學(xué)院化學(xué)教育專(zhuān)業(yè)，本科學(xué)歷，中學(xué)高級(jí)教師，渭南市臨渭區(qū)教學(xué)研究室化學(xué)教研員，主要從事初中化學(xué)教學(xué)研究。