对九年级化学教材中几个实验内容的商榷,本文主要内容关键词为:几个论文,九年级论文,教材论文,化学论文,内容论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是检验化学知识真伪的标准,是化学教学中学生获取化学知识的重要手段,是提高学生科学品质的重要内容和途径。现行的人教版、沪教版教材中的一些实验内容有值得商榷之处,笔者现举几例供同行探讨。 一、明矾净水为何观察不到预期的现象 人教版教材中实验4-1的内容是:取两个烧杯,各盛大半烧杯浑浊的天然水(湖水、河水或井水等),向其中一个烧杯中加入3钥匙明矾粉末,搅拌溶解后,分置于两个烧杯中,静置,观察现象。 针对上述实验内容,笔者进行了反复多次的实验,都没有看到预期的现象。笔者认为,明矾溶于水后会发生可逆反应:,生成的是一种胶状物,这种胶状物对水中的悬浮物具有吸附能力,溶液呈弱酸性,铝离子水解程度比较大,生成比较多的氢氧化铝胶状物,如果明矾加入过多的话,会导致溶液酸性变强,对铝离子的水解起抑制作用。中和反应与水解反应互为可逆,就明矾溶于水而言,在溶液浓度较低时,酸性则弱,水解反应成为对抗中和反应的强势一方;而在溶液浓度较高时,酸性则强,中和反应成为对抗水解反应的强势一方。所以,如果按照教材中所描述的比例,要净化一桶水,岂不是需要几公斤的明矾?显然这是不可能的。笔者认为,明矾净水时,水中的和起到很重要的作用,如果溶液中没有和,在这样的水中加入明矾是没有效果的,所以为了增强明矾的净水效果,笔者认为可以向其中加入少量的苏打或小苏打,以促进铝离子的水解,从而达到净水的效果[1]。 二、能否用排水法收集 能否用排水法收集一直是争论的焦点。在平时的教学中,很多教师是这么讲解的:“选择排水法收集气体时,必须是不易(或难)溶于水,且不与水反应的气体。”对此,沪教版上册教材第44页的方法提示中也明确指出:不易溶于水、不与水反应的气体可以用排水法收集。既能溶于水,且能和水反应。那么,究竟能否选择排水法收集呢?教材中虽然没有明确直接指出不能用排水法,但是从教材中图2-17以及教师教学实际来分析,笔者认为教材中并不赞同用排水法来收集。那么到底能否用排水法来收集呢?日本教材给我们带来的反思是深刻的,如图1所示,收集的方法既有向上排空气法,又有排水法,事实上,选择排水法的时候,只有不足4%的与发生反应生成了碳酸,生成的还会有一部分分解成和,与生成的大量的相比,溶于水的几乎可以忽略不计。大量实验证明,采用排水法收集,既可以观察到产生气体的快慢,又可以收集到比较纯的。在一些精密的实验中,为了减少的损失,可以采取排热水或稀酸的方法来收集。因此,教材中只选择向上排空气法收集是欠妥的。 三、蜡烛由下向上依次熄灭能证明密度比空气大吗 例如,沪教版教材图2-17(图2):把两只燃着的蜡烛依次放在阶梯上,把一瓶顺着烧杯的一边向下倾倒,蜡烛由下至上依次熄灭即证明的密度比空气大。对此,笔者并不赞同上述观点,笔者认为气体进入烧杯有两种可能:一种可能是“主动”流进烧杯(气体的密度比空气大,就像液体一样流进烧杯);另一种可能是的“被动”吸入(两支蜡烛燃烧放出的热量使得烧杯底部的空气受热膨胀,并迅速上升,从而使得烧杯内气体压强减小,烧杯内就会形成一股向下的气流,气体在外界大气压的作用之下而被吸进烧杯)。 对此,笔者进行了实验改进:一是在刚才的烧杯口放一支燃着的蚊香,看到烟雾缓慢上升,即说明蚊香产生的烟雾密度比空气小。二是把一瓶气体靠近蚊香倾倒,最后惊喜地发现烟雾进入烧杯中,而且速度非常快。对于这个实验,有人提出用一块玻璃板把烧杯从中间隔开或把从漏斗中倒入。笔者认为,这些只不过是帮助顺利地进入到烧杯的底部,从而提高实验的成功率罢了。 四、Al和溶液反应为何在短时间内看不到明显的现象 对人教版教材图8-13中Al和溶液反应的实验,笔者经过多次实验,发现Al和很难发生反应,即使把刚用砂纸打磨过的铝条伸进热的饱和溶液中,也很难在短时间内观察到有什么明显的变化。 笔者认为,由于铝的表面有一层非常致密的氧化铝薄膜,而且铝在空气中生成氧化铝的速度非常快,即使铝条刚刚打磨过,也会被氧气立刻氧化。如果要得到教材中图8-13所示情形,可以向溶液中加入少许NaCl,因为氯离子对氧化铝薄膜具有很好的穿透作用,从而使Al和溶液迅速发生反应。但氯离子也不能加得太多,更不宜直接用溶液和铝反应,因为铝和溶液反应非常剧烈,除生成铜外,还会生成大量的白色沉淀氯化亚铜和氢气,使实验缺乏说服力[2]。综上所述,笔者认为要在短时间内观察到Al和溶液反应的现象是比较困难的,如何选择更好的实验方案来证明活泼金属能与某些盐溶液反应,还有待于更多的学者来进行更加深入的探讨。 五、实验室制取二氧化碳的原理 实验室制取二氧化碳是沪教版九年级化学实验教学的重要内容。用稀盐酸而不用稀硫酸与大理石(或石灰石)反应的原因是生成的微溶物硫酸钙覆盖在大理石(或石灰石)的表面,阻碍了反应进一步的进行。上述结论早已成为几代师生认可的金科玉律。对此,刘怀乐在《纯碱生产的秘诀》一文中明确指出:依据侯氏制碱法的反应原理,在此实验中,所需的最好采用石灰石粉末与稀硫酸反应,因为这种方法制备的不含有氯化氢气体。此外,刘怀乐在《中学化学实验与教学研究》一书中也明确指出:“可以用稀硫酸与粉末状的石灰石反应制取。”如图3所示,用稀硫酸和粉末状石灰石反应可以制得平稳而快速的。所以,在教学中,不能片面地强调实验室制取只能用稀盐酸末状的石灰石反应而不能用稀硫酸。 六、酚酞变色能否证明酸和碱发生了反应 例如,人教版教材中实验10-8有如下描述内容:在烧杯中加入约5mL稀氢氧化钠溶液,滴入几滴酚酞溶液。用滴管慢慢滴入稀盐酸,并不断搅拌溶液,至溶液颜色恰好变为无色为止,即证明NaOH和HCl发生了反应。 笔者认为,向滴有酚酞的NaOH溶液中加入稀盐酸,若不反应,相当于稀释NaOH溶液,也有可能使得酚酞变色。为此,增加一个对比实验:取一小烧杯,加入等体积的NaOH溶液并滴入相同滴数的酚酞,若溶液不变色,说明稀盐酸和NaOH溶液发生了反应。通过实验对比,排除了因稀释而导致酚酞变色这一可能,增强了实验的说服力。标签:排水法论文;