中学化学趣味实验设计

张小玲

[摘           要]  内容阐述了对化学趣味实验设计的基本思想和设计，并叙述了趣味实验的原理、操作步骤及装置图等，通过对过氧化钠的性质演示实验和氨水系列实验两个实验的设计体现趣味实验的优点，创设趣味实验会使学生对课堂知识产生浓厚的兴趣，从而激发学生的主动性和创新意识，使他们能发挥主观能动性。因此在以后的教学中必须注重对旧有演示实验进行趣味性改进，不依赖课本知识，要超越课本寻其趣味所在，达到拓展知识并激发学生兴趣的目的。

[关    键   词]  改进演示;超越教材;过氧化钠性质;氨水实验

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）16-0226-02

面对新世纪知识的飞速发展，课程改革也将进入一个新的阶段。对化学而言，它是一门以实验为基础的自然科学。波义耳曾经说“只有实验观察才是形成科学思维的基础”。我国著名化学家戴安邦也认为：实验室是培养全面化学人才的最好场所。由此可知，化学实验在化学教学中发挥着非常重要的作用，化学趣味实验则是在教学实验中不断创新出来的，它在知识上超越了一般演示实验，紧密融合于教学过程中，以教材中涉及的实验为依托。

化学趣味实验以其简单的操作、有趣的现象、鲜明的特点，对充满好奇心的职中学生有着极大的诱惑力。它也适宜这个年龄段学生的心理发展趋势和认知能力，在化学兴趣社团中得到了广泛的应用。我们认为，趣味实验的价值如果仅仅在兴趣小组及课外活动中展现是远远不够的。就其教学功能来说，把趣味实验与教学过程联系起来成为我们探究的目标。就此我也提出两点对趣味实验设计的认识。我认为在创设趣味实验时可以有两方面的思想：（1）依旧改新，即對原有演示实验进行趣味性改进，以此来激发学生的实验欲望，并充分发挥学生的逻辑思维能力、想象能力和创造性能力，达到更好的实验效果。（2）超旧创新，也就是说在原有知识点的基础上，超越课本寻其趣味所在。这样既能激发学生的学习兴趣，又能对知识有所拓新，这样才可以使趣味实验在教学中的应用变得更为有效。下面就是基于这两种思想上对两个实验的设计。

一、实验部分

（一）过氧化钠性质反应的演示实验设计

1.过氧化钠与水的反应

（1）实验用品：药勺、棉花、Na2O2，粉末、热水、一段铁丝

（2）实验原理：过氧化钠与水的反应2Na2O2+2H2O？襒4NaOH+O2↑

（3）实验装置

（4）实验步骤

①用疏松干净的棉花将约0.2g的Na2O2粉末包住，把准备好的铁丝折成小钩，并把棉花挂在铁丝上。

②在广口瓶中倒入约占其体积的五分之一的热水。

③将铁丝另一端折成大钩放入广口瓶中，并将刚用铁丝折好的大钩挂在广口瓶上。（注意：棉花接近水面即可）

（5）实验现象：棉花所包的Na2O2粉末与H2O反应，并迅速达到棉花的着火点，同时棉花在氧气的助燃下剧烈燃烧。

（6）实验优点：所用实验装置简单，所需药品量少，反应可迅速进行。实验简单方便易于演示。

2.二氧化碳生成反应和过氧化钠与二氧化碳反应的联合

（1）实验用品：镊子、胶头滴管（30ml分液漏斗）、蒸馏烧瓶、干燥管、U型管、铁架台、单孔橡皮塞、棉花、稀盐酸（体积比约为1∶2）、大理石（碳酸氢钠粉末）、过氧化钠粉末。

（2）实验原理：稀盐酸与大理石反应生成二氧化碳（Ca2CO3-2HCl？襒CaCl+H2O+CO2↑）。

二氧化碳与过氧化钠接触反应，会散出大量的热，同时会有高纯度的氧气产生。当干净疏松的棉花达到着火点时，棉花在氧气的助燃下剧烈燃烧起来。反应方程式为：CO2+Na2O2？襒Na2CO3+O2

（3）实验装置

（4）实验步骤与现象

①按图2所示将实验装置连接好，并检查装置的气密性。

②在蒸馏烧瓶内先装入大理石（或碳酸氢钠粉末），再塞上带分液漏斗的单孔橡皮塞，固定在铁架台上，在分液漏斗中装入稀盐酸，再用干净棉花包住约0.2g的Na2O2粉末，最后将棉花团装入图2所示位置。

③将稀盐酸慢慢滴下，即可观察到蒸馏烧瓶的底部出现大量气泡，随后会看到棉花团开始并剧烈燃烧。

（5）注意事项

①要确保实验装置气密性良好。

②用干净棉花包的过氧化钠粉末要适量，不宜过多，否则反应所放出的热可能会使蒸馏烧瓶炸裂。

（6）实验优点

①这样的实验可以使学生知识更加连贯，并且节省原料、药品和实验时间。

②过氧化钠与二氧化碳在通常情况下就能剧烈反应，放热的同时产生氧气。操作简单安全，反应耗时短。

③增强了实验的趣味性，巩固了知识点，并积极影响学生创新意识的产生。

（7）实验启示

在化学课堂教学过程中，化学实验的地位非常重要，其作用是其他任何内容所无法取代的。实验的直观性，符合中学生的认知能力，实验的效果更容易吸引学生。实验是件严肃的事情，这样更容易培养学生严谨的科学态度。还可以引导、激发学生去设计类似的连续实验，来培养学生的思维能力、综合分析实验能力和解决实际问题的能力。老师要对学生加以适当的引导，使他们的思维步入正轨，并通过实验得到正确的结论。例如：实验室制取氯气及氯气性质实验，钠与水反应连续实验设计，等等。总之，加强演示实验的改进是一种很好教学方法。

（二）氨水系列实验设计

我们通过课本学习，了解了氨气的一般物理性质和化学性质。其中只是粗略地介绍了氮气与氮化氢的反应和氨气与氧气的反应，为了使学生更加深刻地理解氨的性质，我们在学习课本的基础上引进了两个趣味性实验。

1.烟花飞舞

（1）实验原理

利用了复氨与氧气的反应。氨与氧气在加热和三氧化二铬粉末催化的情况下会发生反应，在反应时发出热量并生成一氧化氮气体，反应进行得比较剧烈并迸出火花。反应方程式为：4NH3+5O2？襒6H2O+4NO↑+热量

（2）实验步骤

①将氨水倒进玻璃瓶中，搅动玻璃瓶使氨水湿润全部内壁，然后把多余的氨水倒出，迅速把瓶子盖好。

②在燃烧匙中放入Cr2O3，在酒精灯上灼烧，趁热把燃烧匙伸入充满氨和空气的大瓶中，将Cr2O3从燃烧匙上撤出。

③在发生反应过程中，始终保持瓶子盖好。

（3）实验现象

当灼热的Cr2O3粉末与瓶壁接触到，即会发生比较剧烈的反应，瓶子里火花四溅，旋转飞舞。

（4）实验说明

此实验反应现象鲜明、操作易行简单。便于在课堂教学中进行演示，使学生直观认识氨与氧气的反应过程，可以加深对知识的认识。实验同时有缺点，为了操作简单，显然没有处理好环境污染问题，所以反应后要立即将玻璃杯倒置于水槽中，以免反应生成NO2并污染空气。

2.空杯生烟

（1）实验原理

氨水挥发出的NH3与盐酸挥发出的HCl化合生成了微小的NH4Cl晶体，以烟雾的形式存在。反应方程式为：NH3+HC？襒NH4Cl。

（2）实验步骤及现象

取两只干燥洁净的玻璃杯，在其中一只中滴入几滴浓盐酸，在另一只中滴入几滴浓氨水，轻轻转动杯子，使液滴把杯壁沾湿，随即用玻璃片盖上，把浓氨水的杯子倒置在浓盐酸的杯子上，抽去玻璃片，逐渐就能看到杯子中出现白烟。

（3）实验优点

实验演示起来，操作简单易行，实验现象比较明显，能够吸引学生的注意，使学生对化学产生浓厚兴趣，如教学中让学生亲自动手，会使他们对知识的理解更加深刻。

（4）实验的研究与讨论

通过以上的NH3系列实验，我们可以全面认识到氨的有关性质。这些实验的创设贵在引导学生发现问题、解决问题，培养学生面对问题的思维方式。启发学生在学习过程中，超越课本知识，探究某个知识点的全面认识。这样可以激发学生通过不同的途径收集与课本知识相关的科学资料，并做些趣味性发明创造。

二、结语

实践证明，趣味化学实验的设计一定要遵循趣味性、注重原理性、保证安全性的原则，使学生在牢牢掌握实验原理的前提下，被丰富多彩的化学世界所吸引，从而树立他们热爱化学学科的专业思想。在化学教学改革中，既要遵循“教师为主导，学生为和体”的教学规律，又要不断加强化学实验教学的改革，由過去的演示实验验证，逐渐引向学生自行进行实验设计，对实验进行独立探究，来激发学生对学习、实验的兴趣，培养学生面对问题解决问题的能力。

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编辑 曾彦慧