氯性能实验的改进与扩展_注射器论文

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俄国化学家门捷列夫说过这样一段话：“科学的原理起源于实验的世界和观察的领域，观察是第一步，没有观察就不会有接踵而来的前进。”观察和实验是科学活动、知识学习中最久远、最基本、最普遍的方法和手段。

由此可见，实验应是教学的基础，实验设计应注重对学生自主学习能力、探究能力、创新思维能力、协作学习能力的培养。

一、实验缺点

通过对课本知识给出的形式、实验特点以及教师平时授课方式的分析，不难发现氯气性质实验存在如下一些缺点或不足。

1.实验的角度：环保性差，实验仪器多，药品用量大，连贯性不好，操作繁琐，没有创新的元素，更没有探究性。

2.教师习惯于平铺直叙，教法单一，课堂过于枯燥。

3.学生参与有限，不能突出学生的主体地位，也不能发挥学生的主观能动性，对学生综合能力的培养设计不够全面。

二、实验设计

1.装置改进设计

装置改进设计见图1。

图1 改进后的实验装置

2.操作过程

(1)气密性检验。装置a：关闭活塞1，打开活塞2，推动注射器1，若观察到装NaOH溶液的烧杯中有大量气泡产生，则说明气密性良好。装置b：打开活塞3，用注射器3向长颈漏斗中注入空气，若观察到气球膨胀，则说明气密性良好。

(3)实验操作。装置a：①关闭活塞2，打开活塞1；②逐滴加入浓HCl，观察直通管中的现象并记录。③当滴有淀粉KI溶液的棉团变蓝后，关闭活塞1，打开活塞2：④当观察到通底具支试管中有黄绿色气体时，加热铜片，观察现象并记录；⑤当铜片反应完后，关闭活塞2，推动注射器2，将通底具支试管中的烟推入盛有蒸馏水的具支试管中，观察现象并记录；⑥拉动注射器2，将烧杯中的NaOH溶液吸入少量于具支试管中，观察现象并记录；⑦关闭活塞1，2，用注射器3从生成的具支试管中吸入10mL备用；⑧停止加浓HCl。装置b：①打开活塞3，产生的氢气验纯后点燃，插入盛饱和食盐水的直通管中；②用注射器3向直通管中注入10mL，观察现象并记录；③等注入的反应完后，关闭活塞3。

3.实验记录

实验记录见表1。

表1 实验记录

三、实验评价及拓展运用

该课题以实验为基础，采用改进的实验装置，发生多个反应，产生一系列现象，运用“导学—探究—发展”的教学模式。

1.实验评价

(1)环保。在上述实验过程中，采用注射器检验气密性是否良好，用注射器吸入定量的氯气通入到装置b的大试管中。实验结束后，可以用注射器向反应装置中加碱除去残余有毒气体，用碱液除去尾气或使用气球收集尾气，因而对于涉及有毒气体的制取或性质实验，要注意气密性的检验、收集的安全性及尾气的处理。

(2)探究。化学是一门以实验为基础的学科，化学反应的世界是丰富多彩的，值得探究的领域很广，空间也很大，不要因怕麻烦而抹杀了学生探知的欲望和潜力。对于一个学生未知的化学反应或现象，更多的应采用探究的实验模式，通过一些简单的定性、定量分析，从而获取该反应的产物并了解反应原理。如对与Cu反应的现象和产物可以进行简单的探究。

(3)安全。化学反应的过程都伴随着能量的变化，甚至有些反应物或产物在有限的反应空间可能发生爆炸，安全是进行实验操作必须注意的方面。如与的反应，可以采用套管加饱和食盐水冷却及吸收产生的气体，用气球缓存部分气体，进一步散热。

(4)微量。演示实验主要是通过实验现象定性或定量分析一个化学反应，尽可能用少量的试剂达到实验要求，尤其对一些有毒物质参与的反应，更要控制用量。为了达到微量目标，可以将好几个实验设计成一组来进行，如的漂白性、氧化性、与以及与碱的反应等。

(5)现象明显。演示实验最终的结论大都依据现象来分析获得，因而现象要力求明显，便于分辨、记忆。一般的实验采用微量进行，因而存在反应物或产物量少、现象短暂等情况，对此，可以让反应在有限的空间内进行，起到产物聚集、延长实验现象的效果。如对与Cu反应的棕黄色烟、与反应的苍白色火焰的观察。

(6)多用。化学反应尽管千奇百怪，但很多反应物、产物的状态以及反应装置都可找到共同点，一套装置加以简单改造就可用于多种化学反应，要尽可能地发挥仪器的最大潜力，降低实验成本。

(7)简易。演示实验追求实验现象明显，像装置应尽可能地少，仪器应尽可能地易得，操作应尽可能地简单，并能达到预期的实验效果。对此可以废旧利用并整合实验。如上述实验中的通底具支试管可以用破损的具支试管代替，硬质玻璃管可以用破损的试管代替，玻璃活塞可以用损坏的酸式滴定管的活塞代替，用废旧的塑料板制多空塑料板等。

2.拓展运用

(1)注射器：①气密性检验；②定量加液，控制反应速率；③通入一定量的气体；④固液或液液反应产生气体的定性、定量分析（如，与盐酸反应，铜与硝酸反应等）；⑤气体溶于水的定性、定量分析。