初中化學兩則測定實驗的改進方案

雷成偉

摘 要： 化學學科是一門以實驗為基礎的自然科學，化學規律、理論都源于實踐并在實踐中接受檢驗。對于農村中學來說，由于學校實驗條件簡陋、實驗經費緊張，要開足開齊實驗，必須對教材中現有的某些實驗進行改進，在改進中注重科學性、簡易性、趣味性、安全性和探索性的原則，進一步開發和完善化學實驗的教育功能。

關鍵詞： 初中化學 測定實驗 改進方案

一、溶液導電性測定實驗的改進方案

科教版九年級化學第八章第三節“實驗8-13”是一組測定不同溶液導電性的實驗（裝置如A圖）。筆者在教學實踐中發現，該實驗存在以下不足：（1）操作繁瑣：因電極需重復插入待測溶液，為避免試劑污染而影響實驗現象，每次插入前均需洗凈電極，十分不便。（2）浪費時間：多次更換藥品，重復測定不同溶液的導電性，需花費大量課堂教學時間，降低課堂教學效率。（3）浪費藥品：因待測溶液需盛入燒杯測定導電性，為觀察清楚，需要的藥品量較大，且用后均做廢液處理，增加了實驗的成本。

因此，筆者利用廢舊材料對該實驗做了改進，只需很低的成本就可以制作出溶液導電性實驗演示器（裝置如B圖），將多次反復實驗變為一次性實驗完成，大大提高課堂教學效率。下面簡單介紹實驗的改進和注意事項。

（一）用品

醫用青霉素試劑瓶8只、一次性注射器針頭16只、一次性塑料注射器1只（可以重復使用）、開關8只、燈泡1只、導線若干。

（二）準備

1.自制演示器：將8只干凈的青霉素試劑瓶固定在木板上，每只試劑瓶上連接兩根電極（針頭），各有一只開關控制，并聯8組電極，連接燈泡，形成回路。

2.裝入待測溶液：用注射器將待測溶液分別注入醫用青霉素試劑瓶中。

（三）使用

閉合第一組開關，斷開其他各組開關，接通電源，觀察燈泡是否發光，測定溶液導電性，依此類推，測定其他溶液的導電性。

（四）優點

1.變廢為寶。利用廢棄的醫用青霉素試劑瓶做實驗容器，既方便又實用。

2.節省時間。通過自制溶液導電性演示器，有效提高課堂教學效率。

3.操作簡單。只需要接通電源，切換開關，即可觀察到不同溶液的導電性。

4.節約藥品。該裝置可以多次使用，節約藥品，降低實驗成本。

（五）不足

該裝置雖然可以多次使用，但藥品更換不太方便。

（六）注意事項

1.因通電條件下，水分解產生氫氣和氧氣，故試劑瓶蓋上需留排氣孔，以防液體外溢。

2.因金屬與酸或鹽溶液反應，故用后需立即拔出針頭，并擦洗干凈，以防針頭被銹蝕。

3.該演示器不僅可以用于初中階段溶液導電性的測定，而且可以用于高中階段電解質強弱的測定。

二、空氣中氧氣含量測定實驗的改進方案

科教版九年級化學第二章第一節“實驗2-1”是一組測定空氣中氧氣含量的實驗（裝置如C圖）。筆者在教學實踐中發現，該實驗存在以下不足：（1）紅磷的著火點較高，紅磷燃燒熄滅并不是容器里的氧氣耗盡，而是氧氣的濃度降低到不能再支持紅磷燃燒，即紅磷燃燒僅消耗80%左右的氧氣，尚剩余20%左右還在容器中，所以水面不可能達到1/5的理想高度。（2）當把燃燒的紅磷插入容器中無意或故意不立即塞緊橡膠塞，使容器里一部分受熱膨脹的空氣外逸，在容器溫度還沒降到室溫的情況下就產生負壓，水面高度也達到甚至超過1/5，學生看到的是一個實驗成功的假象，但是失去了實驗的真實性和科學性。

為次，筆者根據測定原理對該實驗做了改進，只需要用簡單的實驗儀器就可以完成空氣中氧氣含量的測定實驗（裝置如D圖），體現了實驗教學的科學性、簡易性、直觀性與真實性。下面簡單介紹實驗的改進和注意事項。

（一）用品

大試管1支、單孔橡皮塞1個、止水夾1只、乳膠管、燒杯1只、酒精燈一盞，白磷5克，藍墨水少許。

（二）準備

1.取一支大試管，加單孔橡膠塞，孔中插一根3cm長的短玻璃導管，玻璃導管上加一段4cm長的乳膠管，把乳膠管折回，用彈簧夾夾住，試管密閉。

2.在裝有水的燒杯中滴加幾滴紅墨水備用。

（三）使用

1.取黃豆粒大小的一塊白磷（實際用量根據試管容積確定），用濾紙吸干水，立即放入準備的試管里，塞上帶乳膠管和彈簧夾的橡膠塞密封。

2.將試管放在在酒精燈上稍作烘烤，白磷就燃燒起來，振蕩試管，防止白磷粘在試管壁上。

3.1分鐘后試管內不再產生白煙，擦洗試管4至5次，試管溫度迅速降到室溫。

4.把試管倒插入滴有藍墨水的燒杯中，打開彈簧夾，藍墨水立即沿乳膠管進入試管，捏住乳膠管，把試管從藍墨水中取出，正立試管觀察，液面高度大約是試管空間高度的1/5。

（四）優點

1.白磷在燃燒時一直在密閉的試管內進行，絕無熱空氣外逸，保證了實驗的真實性。

2.白磷的著火點很低（40℃），即使在燃燒熄滅后仍在發生氧化反應，幾乎把試管內的氧氣消耗盡，保證了實驗結果的精確性。。

3.藍墨水可以提高實驗的能見度，增強演示實驗的直觀性。

4.裝置是試管、燒杯等，簡單、輕巧，每次實驗僅需2分鐘左右，體現了實驗的簡易性。

（五）注意事項

1.由于白磷的著火點很低（40℃），剩余藥品處理不當可能會引發火災，故取用藥品時要根據選用試管的容積嚴格控制藥品用量，既要保證完全消耗試管內空氣中的氧氣，又要防止剩余藥品處理不當發生安全事故。

2.當試管內不再產生白煙時，不宜立即擦洗試管，避免試管炸裂?？勺匀焕鋮s1至2分鐘后再擦洗，以保證實驗的安全性。