对燃烧条件演示实验的评析及创新设计.doc
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1、 对“燃烧条件演示实验”的评析及创新设计 潘国荣 白显圣 雷山县第三中学 贵州省雷山县 557199摘要 燃烧的条件实验是初中化学重要的演示实验和学生实验,对比全国现行多种版本的教科书,其实验设计各有千秋,但相对而言均有不足之处。新设计的实验,补充了可燃物与非可燃物的对比实验,使用学生身边的物质做实验,使学生产生亲切感,让污染实验在封闭的环境里进行,消除了实验污染对师生健康的危害,使实验能够用于学生的课堂探究活动。关键词 燃烧条件;实验设计;对比;创新;应用“燃烧的条件实验”是义务教育化学课程标准(2011年版)中一个重要的演示实验,也是一个学生必须做的“完成基础的学生实验”。因此,设计合理、
2、科学的实验对学生深刻认识“物质的燃烧一般需要同时满足三个条件”这一个问题具有重要的意义。1 教科书演示实验设计在现行义务教育教科书化学各版本中“燃烧的条件实验”的设计不完全相同,有的是用“烧不坏的手帕”1做演示实验,有的设计了“学生实验活动”2却没有具体的演示实验,有的只讲灭火的原理3而没有燃烧的条件实验。其它版本教科书中比较典型的“可燃物燃烧条件实验”设计有两种:1.1 人教版教科书的实验设计4 在500mL烧杯中加入300mL热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块干燥的白磷(如图7-5),观察现象。用导管对准上述烧杯中的白磷,
3、通入少量氧气(或空气,如图7-5),观察现象。图7-5燃烧条件的实验1.2 仁爱版教科书的实验设计5 取少量干燥的红磷和白磷分别置于如图4-2所示的薄铜片上,用酒精灯对准薄铜片加热,观察现象。在500mL烧杯中加入300mL沸水,投入一小块白磷(如图4-3),观察现象,鼓入空气,再观察现象。2 教科书演示实验设计的不足教科书演示实验设计的不足主要是:(1)这些实验都是在敞开的环境中进行的,容易造成实验环境污染,从而影响师生的身体健康。 (2)这些实验只能用于教师的演示实验而不能用于学生的课堂探究活动。 (3)实验药品与物品用量偏大,一些药品甚至没有说明用量,不好控制。 (4)“白磷在水中燃烧”
4、实验,不管是鼓入空气,还是通入氧气,其操作都比较复杂,耗费时间长,且不容易做成功。3 可燃物燃烧条件的实验改进综述 可燃物燃烧条件实验改进在许多书刊上已经有很多成果发表,这些成果虽然各有特色,但是,我们认为,这些改进还存在一些不足:物品用量多,程序复杂,课前准备用时长,操作不简便等。下面分成两个实验进行简述。3.1 红磷与白磷燃烧对比实验改进简述 苏翰老师6认为小试管氧气不足,不能支持燃烧,他“将红磷和白磷分别放在两个大试管中,在试管口各套一个瘪气球,用橡皮筋固定。然后将两支大试管同时浸在盛有热水的烧杯中,”来改进的。王西甫老师7是“取黄豆粒大小的红磷和白磷迅速放入盛满CO2的大试管中,塞上带
5、气唧的双孔橡皮塞。将放有白磷和红磷的大试管放入热水中,同时用气唧向两支试管中鼓入空气,”来设计的。胡媛媛老师8是“将白磷与红磷用橡皮塞密封在大试管中,并放于热水里,”来改进的。韩程明老师9的改进是:“在A、B、C(C里盛CO2)3支试管中放入绿豆粒大小的红磷、白磷、白磷,塞好橡皮塞,将3支试管同时放入热水中。”。张艳琴等老师10的改进是:“将红磷、白磷分别放入两试管中,用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,玻璃管的外端固定一气球,保证试管内有较多的空气,完全封闭后再将两试管同时浸入热水中进行实验。”其它的一些改进有些复杂,不再例举。3.2 水里白磷燃烧实验改进简述 苏翰老师的改进是:“用矿泉水瓶收集
6、一瓶氧气配单孔塞连接一个小漏斗,侧着插入水下,盖在热水中的白磷上面,轻挤水瓶,使氧气与白磷接触。”胡媛媛老师的改进是:“将一只大试管罩住热水中铜圈内的白磷,用大试管中的空气排开白磷周围的水,使热水下的白磷与空气接触。”张艳琴等老师的改进是:“在烧杯中放一金属圆柱体(金属圆柱体上端固定一螺丝帽),注入适量热水浸没金属圆柱体,在圆柱体上端的螺丝帽中放一小块白磷。用一空试管向下罩住水中的金属圆柱体(白磷)。”吴国权老师11的改进方案是:用“25mm200mm的大试管(内充满了氧气并用塞子塞住)及400mL烧杯各1只,开水(烧杯内水位高度约为大试管的1/2),将粗铜丝环平放在烧杯中间,烧杯中加开水约3
7、00mL后,取半粒黄豆大的白磷放入螺母的中央,拿内部充满氧气的大试管口朝下迅速将白磷罩住。”钱胜等老师12的改进方案是:“在烧杯中装入约2/3体积的热水,在烧杯底部放入绿豆大小的一块白磷。先用一支烧杯收集满氧气,再把试管迅速倒插入热水中并罩住白磷。”其它的一些改进有些复杂,不再例举。3 燃烧的条件演示实验创新设计实验1 用坩埚钳(或镊子)分别夹一小块石头(瓦片、砖头片、玻璃片等)与木块在酒精灯火焰上加热,或者分别拿一根木条与一根玻璃棒(或玻璃长条等)在酒精灯火焰上加热,观察现象。 实验2 用坩埚钳(或镊子)分别夹住一小块无烟煤与木炭在酒精灯火焰上加热,观察现象。 实验3 (1)在两个250mL
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