稀释浓硫酸错误操作实验的改进与应用

张喆

摘 要：在化学实验教学中，要以学生为本，尊重学生，引导他们主动参与化学实验活动，教给学生一些探究的方法，激发学生的探究积极性，使不同基础的学生能够把学到的化学知识应用到现实生活中。为了把化学课上的既生动形象又富有情趣，要经常通过演示实验和分组实验来完成，对实验效果不明显的，或是难以操作的化学实验要进行实验改进，使不明显的化学实验变得直观形象。本文以稀释浓硫酸错误操作实验的改进与应用为例进行了说明。

关键词：化学教学；实验探究；方法改进；推广应用

在化学实验教学中，要着眼于社会对化学人才的需求，充分调动学生学习化学的积极性，以学生为本，尊重学生，引导他们主动参与化学实验活动，教给学生一些探究的方法，激发学生的探究积极性，使不同基础的学生能够把学到的化学知识应用到现实生活中。现在的学生学习化学知识的多少，直接影响到学生科学素养的提高，或者说直接影响着他们各种能力和科学探究的素养的提高。为了把化学课上的既生动形象又富有情趣，要经常通过演示实验和分组实验来完成，对实验效果不明显的，或是难以操作的化学实验要进行实验改进，使不明显的化学实验变得直观形象。在进行实验改进的时候，要针对学生特点和教学内容来选用合适的方法进行化学实验的改进教学，使实验效果更明显，更直观，要引导学生亲自动手进行化学实验的改进和操作，在改进化学实验的过程中不断提高化学实验操作技能，培养学生的创新能力。下面，仅以稀释浓硫酸错误操作实验的改进与应用为例进行说明。

浓硫酸稀释的实验可以体现浓硫酸多种重要性质，因该实验既重要又很危险（如图1）。在实验演示过程中，发现如果使用硫酸太少，四溅的现象不够明显，但是使用硫酸量太多，不仅浪费药品而且也增加了实验的危险性。

图1 改进前

基于上述原因，我们将该实验进行了改进（如图2），并应用于实验教学中。具体的实验改进方法如下：

图2 改进后

1. 实验仪器及试剂：广口瓶带三孔胶塞、胶头滴管（两个）、玻璃导管一根、小广口瓶（两个）、浓硫酸、水。

2. 实验操作：

按照图2组装，三孔胶塞分别放入2个滴管和一个玻璃管，然后将2个小广口瓶放入大广口瓶中，并分别放在胶头滴管下方。广口瓶中的两个小广口瓶一个中盛有浓硫酸，一个盛有水，胶塞上对应的胶头滴管中一个吸有水，为了使现象明显，将水染成红色，一个吸有浓硫酸，正好对应。中间的玻璃管主要是用于平衡瓶内气压。

实验开始，将胶头滴管头刚好不接触小广口瓶内的液面，先用手捏装有水的胶头滴管，向浓硫酸中滴十几滴水，可以看到滴加的水浮在液面上并且开始沸腾，同时伴有水珠翻滚，液滴飞溅，能够听到呲呲的液体沸腾的声音。这时候手松开胶头，滴管开始回吸，沸腾起来的水被吸入了滴管中。观察完上述现象后，用手捏装有硫酸的胶头滴管，向水中滴十几滴硫酸，会发现滴入的硫酸都会跑到水底去，这是由于浓硫酸密度大而沉到瓶底，没有发生飞溅等现象。通过两个实验现象来对比，非常明显的对比出稀释浓硫酸的正确和错误方法，让学生更牢固的记忆和理解浓硫酸的特性。由于该实验节省药品，所以现象规模一般都很小，适合10个人左右观看，属于微型实验，可以分组进行试验，让学生近距离看清水沸腾和听到声音。如果可以在实验时用摄像将实物投影放大，则可以很清楚的让更多同学同时观察。

3. 对这个实验装置进行改进显出来如下的优势：

第一，实验装置易于组装，而且操作方便，并且实验仪器和实验药品方便选用，易于组装，实验现象明显；第二，相比较教材的原实验，改进后增加了对比实验，更加直观；第三，节省药品，并且可以多次实验，重复观察，体现微型实验的优越性；第四，提高了实验的安全性。

4. 该实验装置用途的延伸

该实验装置除了可以进行稀释浓硫酸的实验外，还适用于很多其他的实验。

（1） 这是一个探究分子不断运动的实验。在人教版化学新教材的活动与探究设计中，教材中的实验装置是这样的：两个小烧杯被一只大烧杯罩着，两个小烧杯中一个装有浓氨水，另一个装有酚酞试液。这个实验装置在实验的时候所需的药品量明显要多，而且实验不是在密闭装置中进行，浓氨水能够挥发刺激性有毒气体，破坏周围的环境，对人也有一定的危害。将前述的实验装置进行这个实验就可以解决这些问题。改进的办法是在玻璃管上绑上一个气球，并将这个实验装置进行密封，防止挥发出来的气体进入大气，实验开始后，用一支胶头滴管吸取浓氨水，另外一支胶头滴管吸取酚酞溶液，缓慢滴入氨水，这时，我们很明显地能看到酚酞溶液慢慢变红。这样对这教材中的实验进行很简单的改装，既節约了药品，又有效地避免了挥发出来的气体危害人和环境。

（2） 该实验装置对二氧化碳和水的实验反应探究也很明显。要在中间玻璃管上预先绑上个气球，形成一个密封系统，当反应开始时，气球会被撑大，表明二氧化碳开始释放，现象明显。开始实验的时候，起初要把一定量的稀硫酸加入碳酸钙粉末中，实验现象显示气泡生出，同时气球胀大，此时第二个广口瓶中的小花仍然是紫色的，这个现象说明，二氧化碳不能使紫色石蕊变红。接着按压第二个胶头滴管，向第二个广口瓶中的小花上滴数滴水，观察小花状态。这时候可以看到小纸花中润湿的部分变红了，证明二氧化碳和水生成的碳酸使石蕊变红。把变红的小纸花在酒精上方稍高处热烘加热，发现小花由红色变回为紫色。这个现象有力地说明了碳酸易分解的不稳定性。

由此可见，有效的改进实验可以使实验更安全，效果更明显，并丰富我们的实验教学。

此外，对中学化学实验教学改进对化学教学有深刻的启示：对实验的改进要真的是增加实验的效果，使效果更明显，同时，在改进实验的过程中培养了学生的创新能力。因此，对化学实验的改进和创新应该遵循科学的原则、实用、简单明了、安全环保等特点。严禁重复性的改进，或者把简单的问题复杂化，或者弄巧成拙就失去的改进与创新的意义。

参考文献：

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