燃烧条件的实验创新及改进

2024-04-20

燃烧条件的实验创新及改进(共16篇)

篇1:燃烧条件的实验创新及改进

燃烧条件的实验创新及改进

襄阳市枣阳市罗岗中学:杜志勇

实验原理:

燃烧需要同时满足三个条件:①物质具有可燃性;②温度达到可燃物的着火点;③可燃物跟氧气接触。针对这三个条件,分别设计三组对照实验,由实验现象得出这三个条件必须同时满足,缺一不可。实验用品:

烧杯(500ml)、试管(4支)、小石子、气球(3个)、导管、试管夹、酒精灯、火柴、滤纸、坩埚钳、药匙、镊子、白磷、红磷、石蕊溶液 实验设计:

在500 ml装有少量沙的烧杯中注入约400 ml的热水.取三只试管,分别编号为1、2、3。在三只试管中分别放一小块已用滤纸吸去表面水的白磷、一小堆干燥的红磷、小石子,并在试管口各套一个气球,在烧杯底部放一小粒白磷并用硬纸圈圈住。然后,加热红磷和小石子,并用一个空的试管罩住水中的白磷。最后,向水中滴加几滴石蕊溶液。

实验现象:

1号试管中的白磷燃烧,试管内产生大量白烟,试管口的气球先变大后变小,2号试管中的红磷不能燃烧,3号试管中的石头也不能燃烧。在酒精灯火焰上分别加热2、3两只试管时,观察到2号试管中的红磷燃烧,试管内产生大量白烟,试管口的气球先变大后变小,3号试管中的石头仍不能燃烧,取出3号试管中的石头直接在火焰上烧,石头仍不能燃烧。用一个空的试管罩住水中的白磷时,水中的白磷燃烧产生大量白烟。向水中滴加几滴紫色石蕊溶液后,溶液变红。实验结论:

燃烧需要同时满足三个条件:①物质具有可燃性(即有可燃物);②温度达到可燃物的着火点;③可燃物跟氧气接触;这三个条件缺一不可。改进优点: 装置的优点是能很好的完成燃烧条件的探究,体现“绿色化学”的教学理念。此外,所选材料容易获得,制作简单,操作安全等优点。该实验除能用于探究燃烧的条件外,还可以考查学生气球的作用(调控装置内的气压,防止装置气压过大,冲出橡皮塞),石蕊溶液的作用(吸收五氧化二磷,证明生成物与水作用能使紫色石蕊溶液变红).

篇2:燃烧条件的实验创新及改进

一、改进实验目的

通过改进“对蜡烛燃烧实验的探究”的装置,使实验中对水和二氧化碳的检验现象更明显,点燃蜡烛熄灭时的白烟更易操作,从而提高实验成功率,让学生体验到探究的乐趣和学习成功的喜悦。

二、实验仪器及用品 漏斗(或长颈漏斗)、烧杯、玻璃片、玻璃管(或纸筒)、蜡烛、火柴。

三、实验装置图及说明

图⑴说明:教材中使用“在火焰上方罩一个干冷的烧杯”的方法来检验水的生成。用此方法,一般只能短暂地看到烧杯内壁出现一层水雾,主要原因在于九月份气温较高,或者烧杯壁离火焰太近,水蒸气难以冷凝。如果控制不当,蜡烛燃烧时产生的黑烟将内壁熏黑,就难以观察到水珠的生成了。

改用漏斗罩在火焰上方,热的水蒸气在上升过程中会在管壁内冷凝,一般经过1-2分钟,就会有明显的水珠附着在管壁内,现象更明显。

图⑵说明:对蜡烛燃烧产物二氧化碳的检验,教材中是用“在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯”的方法,我不使用这种方法的原因是:洁净的烧杯内壁能蘸的石灰水极少,受热后水份蒸发,极易变干。曾有一学生向我质疑:烧杯内壁变浑浊是不是因为水被蒸干了,残留物使内壁变浑浊呢?

我在使用改进后的装置中,强调“用玻璃片盖好后迅速倒转过来,然后注入澄清石灰水”,这是为了防止烧杯内收集的气体在倒转过来后迅速逸散。

图⑶说明:点燃蜡烛刚熄灭时的白烟,在蜡烛外套一个玻璃管,可防止吹熄蜡烛时白烟随气流散开,不易点燃。套上玻璃管后吹熄蜡烛,管内的白烟不易散失,可在管口点燃,火柴离烛芯的距离可适当远一些,学生可观察得更清楚。

四、实验操作:

1、对蜡烛燃烧产物水的检验:

如图⑴所示,点燃蜡烛,在火焰上方罩一个漏斗,观察管壁内有 什么现象发生(管壁上有水珠生成)。

2、对蜡烛燃烧产物二氧化碳的检验

如图⑵所示,点燃蜡烛,将一烧杯罩在火焰上方一会儿,用玻璃片盖好后迅速倒转过来,注入澄清石灰水并振荡,观察澄清石灰水有何变化。(澄清石灰水变浑浊)

3、对蜡烛刚熄灭时的白烟的探究

如图⑶所示,在燃着的蜡烛外,套一个玻璃管,管口上端与火焰顶部大致相平(或略高于火焰顶部),吹熄蜡烛后,立即在管口点燃白烟。

五、装置改进的意义

篇3:“燃烧的条件”探究实验的改进

①在500ml的烧杯中加入400ml热水,并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷(如图A)。观察现象。②用导管对准上述烧杯中的白磷,加入少量氧气(或空气),观察现象(如图B)。

思考设计此项实验的意图,就是要通过演示比较,让学生得出燃烧需要三个条件:可燃物,氧气或空气,达到燃烧所需的最低温度(着火点)。具体比较点是:

1.通过对薄铜片上红磷、白磷(化学成分均为单质磷)燃烧与否比较得出燃烧必须达到着火点;

2.通过对水中白磷在图A和图B中的不同现象比较得出燃烧必须与氧气或空气接触。

这个实验设计笔者认为尚有不足:首先,红磷和白磷在薄铜片上燃烧,依靠烧杯中热水传递的热量,这个热量传递速度慢,而且释放出五氧化二磷白烟,这对空气有污染。其次,白磷在烧杯内水底燃烧操作不便,且耗时较多,课堂进行确实不妥。

为此,笔者经过多次尝试,得出了一些对此实验进行改进的经验,在此与同行们共享。

将此实验按照比较点改为两个步骤:

步骤一:比较着火点的实验改进(如图1所示)。

这样改进后,烧杯中热水传递迅速,实验省时;实验产生的白烟被收集到气球中,不会直接排放到空气,避免了空气污染。

步骤二:白磷在水下燃烧的改进。

改进方法一(如图2所示)

改进后的优点:

(1)氧气与白磷接触充分,反应迅速。

(2)实验现象明显。

(3)传热速度快,节省时间。

改进方法二(如图3所示)

改进后的优点:

(1)原料易得,操作方便,可重复使用。

(2)白磷不易被氧气冲走。

(3)现象明显(火光四射,伴有白烟)持续时间长。

改进方法三(如图4所示)

改进后的优点:

(1) 反应始终在一个完全密闭的空间进行,防止五氧化二磷对人体的危害,还能清晰地观察到白磷在水中的燃烧。

(2)实验操作简便、安全可靠、具有很好的观赏性和趣味性。

改进方法四(如图5所示)

改进后的优点:

操作十分简便,实验现象明显;生成的五氧化二磷大部分被收集在试管里,并慢慢被热水吸收,减轻了环境污染。

篇4:燃烧条件的实验创新及改进

关键词:燃烧条件;演示实验;实验探究;创新设计

文章编号:1005–6629(2015)7–0061–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

“燃烧的条件实验”是《义务教育化学课程标准(2011年版)》中一个重要的演示实验,也是一个学生必做的基础实验。因此,一个设计合理、科学的实验对学生深刻认识“物质的燃烧一般需要同时满足三个条件”这一个问题具有重要的意义。

1 教科书演示实验设计

在现行各版本《义务教育课程标准实验教科书·化学》教材中“燃烧的条件实验”的设计不尽相同。有的是用“烧不坏的手帕”[1]做演示实验,有的设计了“学生实验活动”[2]却没有具体的演示实验,有的只讲灭火的原理[3]而没有燃烧的条件实验。其他版本教科书中比较典型的“可燃物燃烧条件实验”设计有以下两种:

1.1 人教版教科书的实验设计[4]

在500mL烧杯中加入300mL热水,底部放用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯口上盖一薄铜片,铜片上一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块干燥的白磷(如图1-a),观察现象。用导管对准上述烧杯底部的白磷,通入少量氧气(或空气,如图1-b),观察现象。

1.2 仁爱版教科书的实验设计[5]

取少量干燥的红磷和白磷分别置于如图2所示的薄铜片上,用酒精灯对准薄铜片加热,观察现象。在500mL烧杯中加入300mL沸水,投入一小块白磷(如图3所示),观察现象,鼓入空气,再观察现象。

2 教科书演示实验设计的不足

教科书演示实验设计的不足主要是:

(1)这些实验都是在敞开的环境中进行的,容易造成环境污染,从而影响师生的身体健康。

(2)这些实验只能用于教师的演示实验而不能用于学生的课堂探究活动。

(3)实验药品与物品用量偏大,一些药品甚至没有说明用量,不好控制。

(4)“白磷在水中燃烧”实验,不管是鼓入空气,还是通入氧气,其操作都比较复杂,耗费时间长,且不容易做成功。

3 可燃物燃烧条件的实验改进综述

可燃物燃烧条件实验改进在许多书刊上已经有很多成果发表,这些成果虽然各有特色,但是,这些改进还存在一些不足:物品用量多,程序复杂,课前准备用时长,操作不简便等。下面就两个实验的改进进行简述。

3.1 红磷与白磷燃烧对比实验改进简述

苏翰老师[6]认为小试管氧气不足,不能支持燃烧,他“将红磷和白磷分别放在两个大试管中,在试管口各套一个瘪气球,用橡皮筋固定。然后将两支大试管同时浸在盛有热水的烧杯中”。王西甫老师[7]是“取黄豆粒大小的红磷和白磷迅速放入盛满CO2的大试管中,塞上带气唧的双孔橡皮塞……将放有白磷和红磷的大试管放入热水中……同时用气唧向两支试管中鼓入空气”。胡媛媛老师[8]是“将白磷与红磷用橡皮塞密封在大试管中,并放于热水里”。韩程明老师[9]的改进是“在A、B、C(C里盛CO2)3支试管中放入绿豆粒大小的红磷、白磷、白磷,塞好橡皮塞,将3支试管同时放入热水中”。张艳琴等老师[10]的改进是“将红磷、白磷分别放入两试管中,用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,玻璃管的外端固定一气球,保证试管内有较多的空气,完全封闭后再将两试管同时浸入热水中进行实验”。其他的一些改进比较复杂,不再例举。

3.2 水里白磷燃烧实验改进简述

苏翰老师[11]的改进是“用矿泉水瓶收集一瓶氧气配单孔塞连接一个小漏斗,侧着插入水下,盖在热水中的白磷上面,轻挤水瓶,使氧气与白磷接触”。胡媛媛老师[12]的改进是“将一只大试管罩住热水中铜圈内的白磷,用大试管中的空气排开白磷周围的水,使热水下的白磷与空气接触”。张艳琴等老师[13]的改进是“在烧杯中放一金属圆柱体(金属圆柱体上端固定一螺丝帽),注入适量热水浸没金属圆柱体,在圆柱体上端的螺丝帽中放一小块白磷。用一空试管向下罩住水中的金属圆柱体(白磷)”。吴国权老师[14]的改进方案是“用25mm×200mm的大试管(内充满氧气并用塞子塞住)及400mL烧杯各1只,开水(烧杯内水位高度约为大试管的1/2)……将粗铜丝环平放在烧杯中间,烧杯中加开水约300mL后……取半粒黄豆大的白磷……放入螺母的中央……拿内部充满氧气的大试管口朝下迅速将白磷罩住”。钱胜等老师[15]的改进方案是“在烧杯中装入约2/3体积的热水,在烧杯底部放入绿豆大小的一块白磷。先用一只烧杯收集满氧气,再把试管迅速倒插入热水中并罩住白磷”。其他的一些改进比较复杂,不再例举。

3 燃烧的条件演示实验创新设计

实验1 用坩埚钳(或镊子)分别夹一小块石头(瓦片、砖头片、玻璃片等)与木块在酒精灯火焰上加热,或者分别拿一根木条与一根玻璃棒(或玻璃长条等)在酒精灯火焰上加热,观察现象。

实验2 用坩埚钳(或镊子)分别夹住一小块无烟煤与木炭在酒精灯火焰上加热,观察现象。

实验3 (1)在两个250mL烧杯中分别加入大约125mL 75℃左右的热水和室温水,把事先已经将小的一端轻凿了一个小圆形浅凹槽的3号橡皮塞放入烧杯的热水中。

(2)将一小撮(绿豆量)干燥红磷放入20×200mm规格的干燥试管里,用小气球套住试管口后,放入烧杯的热水中。

(3)将两粒“米粒样”大小的白磷先用滤纸吸去表面上水分后分别放入两支20×200mm规格的干燥试管里,用小气球套住试管口后,一支先放入盛室温水的烧杯中,另一支再放入上述(2)烧杯的热水中。

观察(2)与(3)三支试管中产生的现象。

(4)取出两支试管后,将“米粒样”大小的白磷放入烧杯热水中橡皮塞小端的凹槽里,观察现象;再用一支20×200mm规格的干燥试管垂直倒插入烧杯里的橡皮塞中塞紧罩住白磷,观察现象。

(5)把(2)中装干燥红磷的试管外壁擦干,取出小气球,用带干燥管(内装吸有氢氧化钠溶液的纱布)的橡皮塞塞紧试管口,将试管底部的红磷抖动聚集到试管的中下部后,在酒精灯火焰上对准红磷加热,观察现象。

4 创新实验设计的实验效果

实验1中,只有木块或木条能够燃烧。这个实验说明“物质具有可燃性才能燃烧”。

实验2中,木炭燃烧而无烟煤不燃烧。在相同的短时间内加热,酒精灯火焰没点燃煤块。这个实验说明“可燃物燃烧需要达到一定的温度”。温度没有到达可燃物的着火点,它就不能燃烧。

实验3中,(2)先放进热水的红磷不燃烧(黑色部位),(3)后放进热水的白磷燃烧了,看到了明亮的火光,如图4所示。实验说明“可燃物燃烧需要一定的温度”,“不同的可燃物燃烧时需要的温度不一样”。

(4)把白磷放到烧杯热水中橡皮塞小端的凹槽上,白磷熔化后像一个白色的珍珠,如图5所示,没有燃烧。插入试管后,橡皮塞小端凹槽上的白磷燃烧起来了,看到了明亮的火光,如图6所示。实验说明“可燃物燃烧需要与氧气或空气接触”。

(5)给上述聚集到试管中下部的红磷加热一段时间后,试管里的红磷燃烧起来了,将试管移动离开火焰后,看到明亮的火光,如图7所示。实验同时说明“温度达到可燃物的着火点,它才能够燃烧”,“具有可燃性的物质才能够燃烧”。

5 创新实验设计在教学中的应用

实验1与实验2可用于学生探究活动,这能够培养学生的探究、合作精神。实验探究是学生“通过实验学化学”的最佳方法,能够帮助学生很好地认识“燃烧的条件”,对基础薄弱的学生来说很有意义。

实验3的准备与操作难度相对大了一些,建议由教师演示。如果学生基础比较好,动手能力比较强,也可以由学生操作。需要注意的是:(1)带干燥管(内装吸有氢氧化钠溶液的纱布)的橡皮塞。(2)小的一端轻凿了一个小圆形浅凹槽的3号橡皮塞(圆形浅凹槽的宽度约为6mm,深度约为3mm)。(3)将一小撮(绿豆量)干燥红磷放入20×200mm规格的干燥试管里。(4)将一粒“米粒样”大小的白磷先用滤纸吸去表面上水分后放入 20×200mm规格的干燥试管里。这四个制作与操作,前面三个必须由教师指导学生在课前准备好,以节约探究时间,第四个操作分发白磷由教师把关发放,以保证实验的安全与成功。

6 创新实验设计的优点

(1)实验设计简单合理,操作方便,现象明显,快速高效,既可以用于教师的课堂演示,也可以用于学生的探究实验活动。

(2)通过学生的实验探究或教师的实验演示,在完成了三个实验后,学生很自然地推出和理解了“燃烧的条件”是三个,实现了新课程让学生“通过实验学化学”的理念。

(3)实验用品简单易得,使用试管和烧杯小、用水量和药品量少,既节约又环保。

(4)磷的燃烧实验是在封闭的环境中进行的,有效防止了产生的污染物在实验环境中扩散,保护了环境,维护了师生的安全和健康。

(5)实验1与实验2使用了学生身边熟悉的物质进行实验探究,让学生产生一种亲切感,促使学生进一步关注身边的化学物质和发生的化学变化。

(6)水中白磷燃烧实验,不必事前制取氧气,也不用气唧鼓入空气,白磷液珠固定在橡皮塞的凹槽里不会滚动,让实验变得简捷,成功率高。从而可以用于学生的操作探究,增加学生动手实验的机会,提高课堂教学效果。

参考资料:

[1]王祖浩,王磊主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].上海:上海教育出版社,2012:93.

[2]江琳才主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].北京:科学出版社、广东教育出版社(广州),2012:80~81.

[3]毕华林,卢巍主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].济南:山东教育出版社,2012:118~119.

[4]王晶,郑长龙主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].北京:人民教育出版社,2012:128~129.

[5]沈怡文,陈德余主编.义务教育课程标准实验教科书·化学(九年级)(上册)[M].北京:科学普及出版社,2012:82~83.

[6][11]苏翰.对物质燃烧条件实验的改进[J].河北理科教学研究,2012,(2):40.

[7]王西甫.燃烧条件的探究实验设计[J].化学教学,2010,(5):18~19.

[8][12]胡媛媛.探究燃烧的条件和灭火的方法[J].化学教学,2010,(1):47~48.

[9]韩程明.探究可燃物燃烧条件的实验改进[J].化学教育,2010,(5):69.

[10][13]张艳琴,史祥利.探究“燃烧的条件”实验改进[J].潍坊教育学院学报,2012,25(4):93~94.

[14]吴国权.白磷水下燃烧演示实验的再研究[J].化学教育,2013,(3):58~59.

篇5:铝在氧气中燃烧实验的改进

一、实验目的

人民教育出版社九年级化学上册第二单元课题2《氧气》实验2-4铝在氧气中燃烧,还有人民教育出版社2003版高二化学(必修+选修)第四章第一节《镁和铝》中的实验4-1铝在氧气中的燃烧实验,按照课本中的操作方法进行实验铝箔很难被引燃,即使被引燃,燃烧时常伴有轻微的白雾,使原本应该是耀眼的白光变得混浊。更看不到有氧化铝的生成,演示效果非常不理想。为了使铝在氧气中燃烧实验操作简便,现象明显,提高实验成功率,非常有必要对教材中的实验方法进行改进。

二、实验仪器及试剂

脱脂棉、药匙、铝粉、收集满氧气的集气瓶、玻璃片、火柴 粗铁丝或坩埚钳

三、实验仪器装置图及仪器组装说明

高二化学书中实验4-1铝在氧气中燃烧

改进实验 铝粉在氧气中燃烧 改进实验说明:

1、卷有铝粉的脱脂棉不能太大,否则会消耗太多氧气,一般薄薄的一层(3cm×3cm)即可;棉花团要卷得稍紧点,不能太蓬松,否则反应太剧烈不易观察,燃着的棉花伸入集气瓶后盖上玻璃片。

2、装有氧气的集气瓶底部应先铺些沙子,防止集气瓶底炸裂。

四、实验操作部分

取半药匙铝粉均匀平洒在一薄层的脱脂棉上,用药匙轻轻搅拌使铝粉进入到脱脂棉内,然后卷成膨松的棉花绳,用粗铁丝固定好,点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中,立刻就可以看到铝粉在氧气里剧烈燃烧,发出耀眼的白光,并放出大量的热,生成了白色氧化铝。

五、装置改进的意义

为了探索铝在氧气中能快速引燃并且燃烧现象明显,我们做了大量试验,例如改用更薄的烟盒的铝箔等多种替代品进行尝试,最终确定的改进方案是增大铝与氧气接触面积,改用铝粉代替铝箔使引燃变得特别容易,并且操作简便,通过实验改进不但效果非常明显,而且实验成功率大大提高,基本能达到100%。

选择脱脂棉花作为引燃物的优点是,点燃后很容易燃烧;其次,脱脂棉比较蓬松柔软,能很均匀地吸附铝粉使铝粉洒在上面很容易被固定,增加了铝粉与氧气的接触面,使反应更加充分,现象明显。

六、教材中的实验容易失败的原因分析

1、铝是活泼金属,在空气中能与氧气生成一层致密的氧化铝保护层,使氧气不能直接与铝发生反应,不采取任何擦除氧化铝保护层措施而直接进行点火,即使铝箔很薄也很难点燃,铝箔很薄擦除氧化铝保护层又很困难。

2、人教版高二化学的实验方案是“把2cm×5cm的薄铝箔卷成筒状,内部裹一纸片,铝箔一端固定在粗铁丝上。点燃纸片,立即伸入盛有氧气的集气瓶中。” 观察现象:多数情况是纸燃烧了而铝箔没有引燃。

篇6:初中化学实验课的创新及改进教学

实验是化学学习的灵魂,是点燃学生学习兴趣的最佳载体。

化学实验课的基本过程是学生在教师的指导下生动的认识事物,获取知识和应用知识。应充分发挥学生的积极性和主动性,不断的改进教学方法,尽可能的诱导学生自行探求和应用知识,使实验教学活动成为生动活泼的、学生乐于从事的认识实践活动。

下面我就说说如何来创新和改进实验课的教学。一.收集材料,为实验创造良好的条件。

(一)收集现成的实验器材。

教材安排的实验所需要的材料一般都比较简单,易找到。因此,平时应让学生广泛的收集生活中的一些原料、器材,既能弥补课堂实验器材的不足,又能培养自己良好的生活习惯,更能为自己做实验创造良好的条件。如:易拉罐、雪碧瓶、塑料杯、铁钉、导线、放大镜、磁铁、纸板、废旧玩具弹簧、干电池等。

(二)可以自制实验器材。

对于有实验操作的实验课,学校没有现存的仪器时,教师可发动学生自己动手制作实验器材,这样做不仅能避免教学的枯燥乏味,更主要的是能激发学生的学习兴趣,培养创造能力。若选中学生的作品进行教学,那效果则会更佳。

二、对学生实验操作能力的创新。

(一)放手让学生自己动手。

瑞士心理学家皮亚杰说:“活动是认识的源泉,智慧从动作开始。”实验操作是感知的充分体现,要使它真正变为理性的东西,还必须经过加工、分析、整理,才能真正得以巩固提高,学以致用。而中学生好奇、好动,具体形象思维占优势等心理特征,正确恰当地引导学生进行实验操作是必要的,例如在传授《氧气》这一知识点的时候,为使学生通过实验,亲自得出氧气能支持燃烧的性质,我让学生分组实验,亲自进行操作,得出实验结果,并总结结论。

(二)让学生在操作中“创作”。

在实验操作中,亦可对学生进行自由“创作”。有一些实验对于不同学生有着不同的思路,有着创新的设计和方法。虽然这中间可能只有几种方法更科学,质量更高,但只要是正确的,我们都应该肯定。因为它们也是经过学生巧妙设计的。对于它的肯定,无疑更增加了学生的积极意识。

(三)、抓住学生特性,“玩”中激发求知兴趣。

在教学《水的净化》时,学生对此感觉特别好奇,特别是动动手的活动,更加吸引着他们探索。这样让学生在动手实践中有意识地激发学生求知的兴趣,去分析这些现象和结果,不仅充分调动了学生主观能动性,更重要的是,提高了学生独立分析问题的能力。

(四)在自由的环境中给学生自主的空间。

篇7:燃烧条件的实验创新及改进

一、实验目的

1、加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理。

2、体验实验探究的过程。

二、实验用品

烧杯、镊子、坩埚钳、酒精灯、三脚架、薄铜片。酒精、棉花、乒乓球、滤纸、蜡烛。

三、实验步骤:

(一)探究燃烧条件的方案设计

1.突破建议:在设计方案上应做到不限于课本素材的更加开放,讨论方案合理性应该引导学生初步学会控制变量的科学方法。

2.突破样例:

【投影】燃烧条件的实验

【复习提问】通过前面对燃烧条件和灭火原理的学习,老师在课堂上演示了水上白磷、水上红磷、水下白磷燃烧情况的对比得出了燃烧条件,现在请思考以下几个问题:

(1)是不是所有物质都能燃烧呢?

(2)为什么相同条件下的白磷能燃烧而红磷没有燃烧?铜片上的白磷燃烧了,而水中的白磷没有燃烧呢?由此可以得出可燃物燃烧需要什么条件呢?

(3)燃烧需要什么条件?

你们想不想自己设计方案来探究燃烧的条件呢?

【生】思考回答。(1)不是所有物质都能燃烧,比如玻璃、水等。

(2)因为红磷的着火点比白磷高,铜片上的红磷温度没有达到着火点,而白磷达到了,所以白磷燃烧,红磷没有燃烧;水中的白磷没有接触到氧气,所以没有燃烧;可燃物燃烧需要氧气和温度达到着火点。

(3)燃烧需要三个条件:①可燃物;②氧气(或空气);③温度达到着火点。【设计意图】巩固旧知,激发兴趣。

【投影】实验用品:棉花、酒精、水、蜡烛、滤纸、小煤块、石子、乒乓球、玻璃棒、小木条、酒精灯、火柴、镊子、烧杯、坩埚钳、薄铜片、三脚架、小木块(也可另选物品)。根据燃烧的三个条件,分别设计3个方案探究燃烧的三个条件。

【生】讨论交流,提出实验方案。(1)可燃物

方案一:将石子和棉花放在酒精灯上加热。方案二:分别点燃蘸有酒精和水的棉花。方案三:将玻璃棒和小木条放在酒精灯上加热。……

(2)温度达到着火点

方案一: 在酒精灯上分别加热滤纸和小煤块 方案二: 在酒精灯上分别加热棉花和木块

方案三:取一块乒乓球碎片和滤纸碎片,用坩埚钳夹住在酒精灯火焰上加热 ……

(2)可燃物大小、厚薄等不同;

(3)不环保。

【师】应该如何改进呢?

【生】三脚架上放一块薄铜片,分别放上两种不同的可燃物(相同大小),两种可燃物距离铜片中心位置相同。点燃酒精灯加热铜片的中间,观察现象。

【设计意图】引导学生学会自我评价与反思,初步学会控制变量对比。

讨论交流,根据桌面上提供的实验器材,阅读课本150页,将实验方案进行完善。

(二)实验的安全意识和事故应急处理措施

1.突破建议:燃烧实验对于初中生来说,虽然会兴趣盎然,但也包含着许多不安全的因素。存在着发生着火、烫伤、烧损衣物等事故的可能性。因此在设计和选取实验方案时,首先必须着眼于安全。其次,所选取的实验方案除尽可能的微型化、小剂量外,还必须事先设计好有效的应急措施。后者也可以成为实验内容或探究的主题。建议在评价时,把安全意识和安全措施作为一个重要内容。

2.突破样例:学生讨论并完善实验方案后,投影展示: 【温馨提示】

(1)每小组准备好一块湿抹布和一个装有水的水槽,备用。(2)燃烧物不要过大。

(3)小组实验完以后要确认火焰熄灭后再做下一实验,观察实验要从侧面观察,防止火焰烧到身体。【生】小组按照方案,合作完成探究。将实验现象、结论和方案填写在课本150页上。【生】交流展示。【师】激励评价。

《实验活动3 燃烧的条件》教材习题解答

【教材P150问题与交流】

1.上述实验步骤1中,如果在酒精灯上加热时间较长,会发生什么现象?你能解释原因吗? 分析:在酒精灯上加热时间较长,两个棉花球都会燃烧起来。原因是蘸有酒精的棉花球因酒精燃烧放出的热量传给了棉花球,使其温度上升达到棉花的着火点,引起棉花燃烧;蘸有水的棉花球当水分蒸发完之后,棉花球便暴露在酒精灯的火焰中而温度上升,且棉花球与空气接触,也达到了燃烧所需的三个条件,引起棉花燃烧。

2.如果将实验步骤2(2)中的乒乓球碎片和滤纸换成木屑和煤粉进行实验,会有什么现象发生?说明了什么?

篇8:燃烧焓测定实验的改进

关键词:燃烧焓,萘,物理化学

测定萘等有机物的燃烧焓是大学物理化学实验教学重要内容。为了较为准确地测得萘等有机物的燃烧热, 实验教材建议选取适宜的充氧压力、片剂强度、样品质量, 甚至可用棉线缠绕引火丝和片剂以加大电流强度等条件, 来引发苯甲酸和萘片燃烧。在近几年的教学实践中, 按教材实验条件操作, 实验一次性点燃成功率仅在50%左右。我院大约有一半学生不能按规定的课时完成实验, 主要原因就是不能一次性燃烧样品, 很多学生在重做实验时有畏难情绪, 总是担心样品不能燃烧。为了让整个实验过程操作简单、易于掌握, 首先对氧弹的燃烧皿的材质予以更换, 同时改进了样品的压片及装样的方法, 实践证明, 该方法简便易行, 学生容易掌握;其二对实验的操作条件进行适当改进, 降低实验对夹层水和量热容器水的温度要求, 控制热量计夹层水温高于量热容器水温的0.5~3.0℃。

1实验部分

1.1燃烧皿的材质更换

通电燃烧样品是整个实验成功与否最为关键的一个环节。按照教材的实验操作条件, 必须将引火丝两端与电极连在一起, 通电后逐步增大电流点燃样品。学生在实验操作时都是按要求连接

引火丝, 用万用表检查电路也是正常的, 但是, 后续的实验操作过程很容易使引火丝接触燃烧皿, 通电点火的时候造成短路, 导致样品不能燃烧, 严重的情况下造成电极短路融化, 对氧弹造成了严重的损坏[1]。 针对引火丝接触燃烧皿易造成短路现象, 我们将燃烧皿的材质予以更换, 采用陶瓷类的非金属材料取代金属类材料, 彻底解决了容易短路这一难题。

1.2样品的压片及装样方法的改进

1.2.1样品的压片

根据物理化学实验教材的操作条件, 样品压片的方法分为两类:第1种是样品单独压成圆柱体形状;第2种是将引火丝压在样品的中间, 引火丝大约在圆柱体的中间部位穿过。

第1种方法简便, 学生易于掌握, 但在压片时候要掌握一定力度, 不要压得太紧或者太松, 样品太紧不利易于燃烧, 样品太松易脱落而散开。第2种方法操作比较困难, 学生很难将样品与引燃丝完好结合在一起, 造成药品和引燃丝的大量浪费, 现在很少采用这种压片方法[2]。

1.2.2装样方法

传统组装样品的方法有3种:一是将样品放在燃烧皿里面, 引火丝放在药品上面, 引火丝上面

缠绕一根棉纱;二是将引火丝中间部位缠绕成螺旋状, 让螺旋状部位接触样品;三是引火丝压在样品中间, 直接将引燃丝两端连接在电极上面。

比较以上3种方法, 第2种方法是比较好的一种方法, 基本上能够保证样品燃烧成功, 但是学生在操作时候易折损引火丝螺旋型部位, 通电后折损部位易融化而断裂, 导致样品不能燃烧。

我们采用了一种新型的装样方法, 克服了以上3种装样方法所产生的弊端。首先, 将引燃丝的两端连接在电极上;然后, 在引燃丝中间部位缠绕一根棉纱, 再调节引火丝缠绕棉纱部位接触燃烧皿的底部 (燃烧皿是非金属材料) ;最后, 把样品放在引火丝上面。这种方法操作简便, 点燃样品的成功率达到100%。

1.3改变夹层水与量热容器水的温差要求

1.3.1实验方法

通过改变夹层水和量热容器水温度之差, 采用夹层水的温度跟室温相接近, 然后使用温度不超过夹层水温±3℃水作为量热容器的用水, 测定量热计的水当量K值[3]。

1) 样品压片:剪取约13 cm长的引火丝, 穿在压片机上, 倒入约1 g苯甲酸压片, 将压好的片在分析天平上称量。

2) 充氧气:在氧弹内装入10 mL蒸馏水, 放好样品进行充装氧气, 在充氧前后都要用万用电表检查两极是否通路, 若不通重新操作。

3) 量热计的安装:将氧弹放入铜水桶中, 用容量瓶准确装取调好适宜温度的3 L自来水装入铜水桶中, 装好温度计, 在两极上接好点火导线盖好盖子。

4) 燃烧和温度的测量

初期——每隔1 min取温度1次, 共读10次。

主期——通电点火, 每0.5 min读取温度1次, 读至温度不再上升。

末期——每隔1 min读取温度1次, 共读10次。

5) 实验结束, 放出余气, 称取剩余引火丝质量。

1.3.2实验测定数据

室温:22℃; 大气压力:101.31 kPa;量热容器水量:3000 mL。

第1次:夹层水温22℃;量热容器水温21℃ ;燃烧丝的质量0.0058 g ; C6H5COOH的质量0.9411 g。量热容器的温度测定结果见表1。

注:表中温度为用贝克曼温度计测得, 下同。

第2次:夹层水温22℃;量热容器水温25℃;燃烧丝的质量0.0125 g ; C6H5COOH的质量 0.9247 g 。量热容器的温度测定结果见表2。

第3次:夹层水温22℃;量热容器水温19℃, 燃烧丝的质量0.0141 g; C6H5COOH的质量0.8073 g。量热容器的温度测定结果见表3。

2实验结果处理

一般情况下, 由于生成的HNO3是微量的, 由此造成的热量交换可以忽略不计[4]。利用公式QV.·a+q·b-102.5+K·△t=0计算出其水当量K值。其中△t值采用奔特公式计算。

t校正 = (V+V1 ) m/2+V1n (1)

t=t2-t1+△t校正 (2)

式中:QV—C6H5COOH的恒容燃烧热, 26430J/g;

a—C6H5COOH的质量, g;

q—燃烧丝的热值3255, J;

b—燃烧丝的质量, g;

K—水当量, J/℃;

t—校正后的温度差值, ℃;

-102.5—棉纱的热值, J。

V —初期温度的变化率, 初期开始温度减去初期结束的温度的温差除以初期时间间隔数, ℃/min;

V1—末期温度的变化率, 末期开始温度减去末期结束的温度的温差除以末期时间间隔数, ℃/min;

m—主期内每0.5 min温度上升不小于0.3℃的时间间隔, min;

n—主期内每0.5 min温度上升小于0.3℃的时间间隔, min;

t2—主期最高温度, ℃;

t1—主期最低温度, ℃。

计算结果:

K1=14205J/℃; K2=13555J/℃;

K3=14258J/℃。

经过以上数据比较分析, GR-3500型氧弹式热

量计夹层水温高于量热容器水温的0.5~3.0℃都是可行的, 而量热容器的水温高于夹层的水温对实验结果误差太大, 这是量热容器向外界散热太快造成的。

3结论

通过改进, 凸显出以下优点:首先整个实验操作过程变得易掌握, 增强了学生完成实验的自信心 ;其次大大地缩短了实验时间;再次是避免了实验耗材的浪费, 也杜绝了因为短路现象对氧弹造成的损坏。

采用夹层水的温度跟室温相接近, 然后使用温度不超过夹层水温±3℃水作为量热容器的用水, 分别做了3次实验计算它们的水当量K值, 通过对比分析, 放宽夹层水与量热容器水的温差要求, 控制氧弹式热量计夹层水温高于量热容器水温的0.5~3.0℃都是可行的, 便于学生快速调节量热容器水的温度, 可以缩短实验的操作时间, 同时也减少了热水和冰水的使用量[5]。

参考文献

[1]徐维清, 孙尔康, 徐健健, 等.物理化学实验仪器的改革[J].大学化学, 1999, 14 (5) :33-34.

[2]李震.氧弹式量热法测燃烧热实验的改进[J].大学化学, 2001, 16 (4) :3.

[3]高职高专化学教材编写组.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社, 2002.

[4]刘廷岳, 王岩.物理化学实验[M].北京:中国纺织出版社, 2006.

篇9:“燃烧条件”实验的绿色化改进

关键词:初中化学;燃烧条件;实验改进;绿色化

文章编号:1005–6629(2015)10–0071–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

现行人民教育出版社《义务教育教科书·化学(九年级上册)》第129页安排的“燃烧条件”实验[1],是初中化学中的一个重要探究性实验,是学生建构燃烧条件概念的一个经典实验。该实验现象明显、操作简便,体现了控制变量思想和对比思维,有利于学生认识燃烧的条件,但该实验也存在一些不足。

1 实验不足

课本上“燃烧条件”实验装置见图1,常会因为白磷和红磷是在开放体系中燃烧,产生的白烟(P2O5)会污染环境,因此教材特别注明了实验需在通风橱或抽风设备下进行。

事实上很多化学教师通常都在普通教室里演示该实验,很多农村学校实验室中也没有通风橱或抽风设备。由于白磷或红磷燃烧产生的污染问题没能得到很好的处理,因而有不少化学教师对该实验往往采用“黑板上讲实验”或“多媒体播实验”的方式处理,从而也弱化了这一经典实验的教学功能。

2 改进后的实验

笔者发现,很多化学同行对“白磷和红磷燃烧条件探究”和“白磷在水下燃烧”等实验已持续研究多年。付小勤、钱胜、郭强、胡绮妙、吴国权、刘信友等同行从关注环保性、体现趣味性、增强对比性等方面,对“燃烧条件”实验进行了成功的改进并取得了较好的实验效果[2~7]。但在原实验装置的化繁为简、体现教材原实验的教学意图、实验后生成物和未参加反应的反应物处理等方面还存在改进空间。创新永无止境,笔者在尊重教材原实验的教学意图、保留原实验的教学功能的前提下,利用实验室常用仪器对该实验进行了再优化,取得了良好效果。改进后的实验既适合教师的演示实验,也能用于教师指导下的学生分组实验。

2.1 实验装置

改进后的实验装置见图2。

2.2 实验用品

主要实验用品:500mL烧杯1个、18×180mm试管2支、30×200mm试管1支、橡皮塞、酒精灯、试管夹、镊子、棉花、烧碱溶液、红磷、白磷、热水等。

其中中间有凹槽的橡皮塞的加工方法是:取一个与30×200mm试管口相匹配的橡皮塞,用打孔器在橡皮塞细的一端中央位置打一个不超过0.5cm深的凹槽,便于白磷的投放。

2.3 实验操作及现象

(1)在500mL烧杯中加入约300mL 80℃左右的热水后,将有凹槽的橡皮塞倒放入烧杯底部,再用长镊子将一小块白磷置于橡皮塞的凹槽处。

(2)取两支18×180mm的试管分别加入一小块白磷(用滤纸吸去表面的水)和红磷(干燥),并在试管口处塞上一团浸有烧碱溶液的棉花(如图2),然后将分别装有白磷和红磷的两支试管同时放入烧杯的热水中。很快,试管中的白磷燃烧了(产生的白烟被棉花中的烧碱溶液吸收,有关的反应是:P2O5+6NaOH=2Na3PO4+3H2O),直至白磷全部燃烧后熄灭;水中白磷和试管中红磷没有燃烧。上述实验现象充分说明,物质没有氧气(或空气)就不能燃烧、温度没有达到可燃物的着火点也不能燃烧。

(3)取出水中的两支试管,将装有红磷的试管外壁的水擦干,然后放在酒精灯上加热,一会儿,试管中的红磷也燃烧了(产生的白烟被棉花中的烧碱溶液吸收,有关的反应是:P2O5+6NaOH= 2Na3PO4+3H2O),直至红磷全部燃烧后熄灭。上述实验现象再次说明,燃烧需要使可燃物的温度达到它的着火点。

(4)另取一支30×200mm空试管,管口竖直向下罩在橡皮塞凹槽里的白磷稍上方(保持白磷与水接触);白磷虽然处于水中,但因接触到了空气,便立即燃烧起来,一段时间后燃烧熄灭;上述实验现象再次说明,燃烧需要氧气(或空气)。

(5)将试管向下压,使水中的橡皮塞塞紧试管口后,再将试管和橡皮塞从水中移出。试管中未参加反应的残留白磷可以加入硫酸铜溶液(有关的反应是:2P+5CuSO4+8H2O=5Cu+2H3PO4+ 5H2SO4)或酸性高锰酸钾(有关的反应是:2P+ 3H2SO4+2KMnO4=K2SO4+2H3PO4+2MnSO4)进行处理。

(6)实验结束后,清洗、整理实验用品。

2.4 改进后实验的优点

(1)该实验简单易行,现象明显,时间长短合适,条件变量控制得好,对比性强。

(2)白磷和红磷虽然在开放的体系中燃烧,但实验中生成有害的白烟(P2O5)被棉花团和烧碱溶液有效阻挡和吸收,不会逸散到空气中;且空气可以通过棉花团得到不断的补充,使白磷和红磷全部燃尽,可以延长燃烧的时间,便于学生观察。

(3)热水中白磷在燃烧时能得到了很好的控制,白磷不会随意游动;实验结束后,没有参加反应的残留白磷也得到方便有效的处理。

(4)本实验装置取材容易、制作简单、操作简便。实验重复性好、实用性强,有利于推广普及。作为教师演示实验效果良好,也比较适合在教师指导下的学生分组探究实验。

参考文献:

[1]王晶,郑长龙.义务教育教科书·化学(九年级上册)[M].北京:人民教育出版社,2012:129~130.

[2]付小勤.白磷和红磷燃烧条件探究及空气中氧气含量测定的组合实验[J].化学教育,2013,34(7):76,79.

[3]钱胜,冯红霞.对“白磷在水下燃烧实验”的多种改进[J].化学教学,2011,(11):38~39.

[4]郭强等.“白磷在水下燃烧实验”的再改进[J].化学教学,2011,(3):39~40.

[5]胡绮妙.例谈有关红磷实验的演示技巧[J].化学教学,2013,(4):60~61.

[6]吴国权.白磷水下燃烧演示实验的再研究[J].化学教育,2013,34(3):58~59.

篇10:电解实验的改进创新论文

化学是一门实验科学,而电解实验是电化学中的重要实验。如果按照课本进行实验,药品消耗量大,边远地区条件差一些的学校无法进行分组实验;若教师进行演示实验,教室后排的学生对实验现象看不清楚。为了解决这一问题,笔者想到了把电解实验改为微型实验,利用生活中学生熟悉的简单物品代替专用的化学实验仪器,进行分组实验,使更多的学生能够动手做实验,便于观察实验现象,加深对知识的理解。改进后的实验能够节约药品,减少污染,符合绿色环保要求,使化学更加贴近生活,充分体现新课程的创新理念,培养了学生的实验创新能力。

一、实验仪器及试剂

仪器:直流电源、塑料板5×15cm一块(或废弃的光盘一张)、图钉8-10个、高考用自动2B铅笔的铅笔头8-10个、导线若干。

试剂:饱和NaCl溶液、饱和CuCl2溶液、饱和Na2SO4溶液、饱和CuSO4溶液(试剂可多可少,教师可根据自己的上课情况来定)。

淀粉碘化钾试纸、PH试纸、酚酞试液、滤纸。

二、仪器的组装:

电极的固定是本实验的关键点。在塑料板(或废弃的光盘均可)上事先钻好直径合适的孔,先在孔内插入螺丝,然后再将导线缠在塑料板反面的螺丝上;塑料板的正面将另一个带点弯的`细铁丝一端固定在螺丝上,拧紧螺母,细铁丝的另一端连接图钉或2B铅笔芯做电。

1.阴极固定。在塑料板反面用连接图钉的导线串起来与电源负极相连,在塑料板的正面用细铁丝连接图钉做阴极,且可以固定试纸。

2.阳极固定。在塑料板的反面连接铅笔头导线串起来与电源正极相连,在塑料板的正面用细铁丝缠上铅笔芯(很短,只要能固定好即可)做电解的阳极。

3.阴极和阳极之间留出一些距离用来放浸有试剂的试纸。

三、实验操作

1.固定试纸。按图片所示组装仪器,在每一组阴极和阳极之间的塑料板上放上浸有指定试剂的试纸或滤纸,用铅笔尖和图钉压住试纸的两端固定。

2.接通电源。试纸固定好后,接通直流电源(可用干电池代替),反应发生,试纸上开始出现颜色变化。

3.记录现象。观察各试纸上的颜色变化,及时记录实验现象。

4.分析讨论。依据实验现象,学生分组讨论产生的原因,并填写下表;

四、装置改进的优点

1.在本装置上进行电解实验,能更好地观察电解时电极附近溶液的PH值变化和溶液中离子的运动方向,并可对各电解溶液进行对比。

2.在试纸或者滤纸上进行实验颜色变化更明显,现象更直观,有利于学生对所学知识印象的加深,以及提高对此类试题的解题能力。

3.该实验试剂用量少,有害物质产生的也少,体现了经济节约、绿色环保的教育理念。

4.该实验操作过程简单、安全,实验装置学生可自制,能开发培养学生的动脑动手能力。

5.该实验颜色变化丰富多彩,具有很强的趣味性,能够激发学生对化学的学习兴趣。

6.该实验可同时对多种物质进行电解,便于同学比较不同电解质溶液的电解情况,加深对知识的理解,巩固对知识的掌握。

五、装置改进的意义

1.通过对实验的改进,使得教师在实施新课程教学的过程中能更好地引导学生利用所学知识进行创新,增强他们的实验探究意识,让学生学会自己发现问题、提出问题、解决问题。

2.通过对实验的改进,能使学生发现学习和生产、生活中有意义的化学问题,并进行实验探究;能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案,并给以评价和优化。

3.通过对实验的改进,体现了新课程教学改革中所要求的“以人为本”、重视能力培养、变苦学为乐学的新教学理念。

篇11:燃烧条件的实验创新及改进

“模拟火山喷发”实验的改进

南北镇中心学校教师

张志军

本实验改进的目的:

1、改进实验方式,使得实验所表达的内容更接近科学事实;

2、材料易得且制作过程简单,且制作好的装置可以重复利用;

3、通过本实验的改进和创新,培养学生实践动手能力和创新能力,增加实验的趣味性,促使学生自行探究。本实验所用材料:

两个可乐瓶、25cm玻璃管1根、纯碱50g左右、醋、洗涤剂、红墨水、盘子(解剖盘盘、且可有可无)、废报纸

实验原理:醋酸与碳酸钠反应生成大量二氧化碳,二氧化碳在溶液中

因有洗涤剂产生大量泡沫,并把泡沫压出瓶口,产生类似于火山 喷发的效果。实验过程解说:

一、导入课题:“模拟火山喷发”实验的改进

二、解说内容分四部分:

1、教材实验原型:冀教版小学科学五年级(上)P74“模拟火山喷发”实验。

感谢您的指导,祝您一切顺利!

2、发现教材内容有两点不足:

① 实验步骤5“慢慢地向瓶中倒入醋的混合物,观察发生的变化。”中“慢慢地”倒入动作不好做。根据本人的实践,该实验反应非常快,一倒入醋和红墨水的混合液马上就有泡沫冒出。

② 倒入动作不可取。小学生的直观形象思维强于抽象逻辑思维,根据本人实践得知,倒入动作会让部分学生误以为火山喷发需要有水之类物质流进火山口这个条件。

3、对教材实验的改进:

(1)观看视频,表明改进原因。

(2)展示及解说实验改进装置: 装置如图:

① 下面瓶子中装着醋与红墨水的混合液,上面瓶子里装有50g左右纯碱(苏打)或者小苏打以及几滴洗涤剂。

② 将下面瓶子里的溶液通过导管最大量挤压进上面瓶子里,上面瓶子里发生反应,产生大量泡沫,泡沫被生成的二氧化碳气体冲出瓶口,形成类似火山喷发的情景。

其中挤压动作可以让学生形象直观的感受到是火山内部的压力致使火山喷发的,而不是有什么液体流入火山口才导致火山喷发的。

篇12:创新科学实验的教学改进论文

实验教学是科学教学的核心,离开了实验教学,科学教学就会成为“空中楼阁”,原本生动丰富的知识,也会变成一堆枯燥难懂的材料。浙教版《科学》教材编排了大量实验,其意图是以实验为载体,充分发挥实验的功效,以培养每个学生的科学素养。下面,笔者结合自身教学的实践,谈一谈在科学教学中怎样通过对实验的改进与创新,来提高科学课堂教学的效率和效益。

一、改进演示实验方法,增大实验可见度

科学教学中的演示实验必须具有一定的可见度,让全班学生都能清楚地观察到实验现象。然而在实际教学过程中,我们往往会忽略这一点,结果是实验做了,但只有少数学生清楚地看到现象,以致出现“前排学生看实验,后排学生听实验”的现象,影响演示实验的教学效果。在平时的教学中,我们可用实物投影、多媒体展示、无色物体染色或增加浑浊度、利用衬幕等方法来提高实验的可见度,提高课堂演示实验的教学效果。

【案例1】在演示“活泼金属钠与水反应”的实验时,教师把盛有水的烧杯放在实物投影仪载物台上,然后放入金属钠。通过投影,所有学生清晰地看到:金属钠与水反应时,金属钠在水中游动、产生火焰和金属钠逐渐消失并使滴有酚酞的水变红色等现象。

【案例2】在做“光的直线传播”实验时,教师在光的传播路径上喷上烟雾或洒落粉笔灰,光路就清晰地显示出来了。

二、演示实验微型化,提高学生的参与度

有些实验用时比较长,给随堂演示实验带来困难。如果将实验转化为微型实验,将大大缩短实验的时间,从而使得随堂演示实验得以开展。同时,教师可以变演示为学生分组实验,提高学生的参与度,并为探究式教学创造条件,有效培养学生的科学探究能力。

【案例3】在《光合作用》的教学中,教材安排的天竺葵实验,即使用沸水开始加热,完成的时间最短也要15分钟,再加上实验前的准备和对实验注意点的交待,如果让学生随堂实验,用时过长,且学生完成实验的可能性不大,更谈不上对实验进行交流和总结了。有教师把这个实验改成了如图1所示的微型实验,其与教科书实验在仪器和药品用量的比较如表1所示。

三、突破实验材料和器材的限制,进行替换实验

利用“等效”的科学原理,当实验器材缺损或实验器材不够配套的情况下,可运用一些功能相近的器材加以替换,甚至可改变实验的方案,突破器材的限制,替换原有实验要解决的问题。替换不仅仅解决了器材不足的困难,更可贵的是在替换过程中又能体现迁移与创新的思维。

【案例4】《植物的一生》中《花的结构》,教材中用的是桃花,但教学进行到这个时候,桃花已经谢了。对此,教师选用了学生熟悉的、易采摘到的杜鹃花或油菜花等来替代。同样,《种子的结构》,教材中用的是菜豆种子,而教学时菜豆种子很难买到。对此,教师选用了市场上较多的蚕豆种子、花生种子等来替代。课中,教师和学生根据模型在投影仪载物台边解剖边认识。

【案例5】在《物体的.惯性现象》教学中,教材中用弹出纸片使纸片上的硬币落入杯子中来演示“静止的物体有惯性”。对此,有教师用鸡蛋替代硬币,以增加实验的“惊”与“险”。然后,让每个学生拿出预先准备好的8枚硬币,将其中7枚叠在一起,其中1枚用作子弹,看谁能最快把这7枚硬币自下而上逐一射出。这样,通过游戏化的实验,把学与玩结合起来,在轻松愉悦的课堂气氛中使学生掌握了相关的科学表象,洞察了其中发生的科学原理。四、改进实验设计或进行补充实验,拓展探究空间基于“建模”的思想,实验教学可以利用常见小器材的独特功能,如乒乓球的“浮与弹”、注射器的“抽与注”、气球的“胀与缩”等。小器材的巧妙利用,或把较多的小器材整合起来进行实验,能对某一个问题情境进行模拟。这样的实验可以调动学生的发散性思维,学会“一个科学规律可用多个实验来探究”的方法,从而拓展探究的空间。

【案例6】浮力的方向总是竖直向上的。大量的生活实例给学生“浮力方向肯定是向上的”这样的直觉,但理解“总是竖直向上的”时总心存疑惑。教材中没有设计专门的实验来直观显示,为了让学生眼见为实,破解这一困惑,受“重力方向总是竖直向下”实验的启发,教师设计了如下实验:首先,利用氢气球放手后继续上升这一现象,让学生感受气体也能产生浮力,再用手拉住细绳,引导学生观察细绳是竖直的。然后,将细绳的一端用透明胶固定在乒乓球上,另一端用石蜡固定在烧杯(或用可乐瓶代替)底部,往烧杯中灌水,乒乓球浮在水中(如图2)。此时系着乒乓球的线是竖直的,说明乒乓球受到水的浮力是竖直向上的。将烧杯倾斜,系乒乓球的线仍然是竖直的(如图3),说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜烧杯,会看到线总是竖直的,所以浮力方向“总是竖直向上”的。

篇13:铝在氧气中燃烧的实验改进

关键词:实验,改进,铝粉,接触面,成功率

人民教育出版社2003版高二化学 (必修+选修) 第四章第一节《镁和铝》中的实验4-1〈铝在氧气中的燃烧〉所采用的方法 (如图1) :“把2cm×5cm的薄铝箔卷成筒状, 内部裹一纸片, 铝箔一端固定在粗铁丝上。点燃纸片, 立即伸入盛有氧气的集气瓶中。”铝是一种活泼金属, 在金属活动性顺序中排列在较前的位置, 按理说在氧气中燃烧应该是很剧烈的, 但由于铝箔不易点燃, 使该实验成功率低, 现象不明显。笔者作如下改进后, 效果好, 成功率可达100%。

一、改进思路

实验成功率低的关键是铝箔不易点燃。思考: (1) 实验效果受铝箔的厚度影响; (2) 由于与氧气接触的铝的表面积有限, 故反应不易进行。所以我认为提高反应物之间的接触面积是实验改进的方向, 2006年我们教研组尝试用“铝粉”代替“铝箔”来做实验, 以增大氧气和铝之间的接触面积, 结果表明, 固体的表面积增大, 接触面积增大了, 分子之间碰撞机会增多, 反应速率增大, 反应就非常容易进行了。

二、实验步骤及实验现象

1. 氧气的准备:

先用排水法收集满几大瓶氧气备用 (多收集几瓶, 可把该实验在课堂上重复演示2—3次以便学生看清实验现象) , 集气瓶底部要留一些水。

2. 带铝粉的滤纸条的准备:

根据实验次数的需要, 将普通滤纸剪成1.5cm×10cm左右的滤纸条若干, 在滤纸条的一面均匀涂上胶水 (浆糊或纸胶水均可, 滤纸条两端各留出1cm左右不涂, 以备点燃和夹取用) , 再将滤纸条涂有胶水的一面放在铝粉上拖动, 使其均匀沾满铝粉 (如图2) , 晾干备用 (如果急用可用酒精灯或取暖器烤干) 。

3. 实验:

实验时, 用坩埚钳夹住沾有铝粉的滤纸条的一端, 点燃另一端, 立即伸人盛满氧气的集气瓶中 (如图3) , 滤纸上的铝粉立即剧烈燃烧, 发出耀眼的白光, 火星飞溅, 实验现象十分明显, 同时在集气瓶底发现少量的白色固体物质 (Al2O3) 。

三、改进后的优点

1. 实验成功率高:只要确认集气瓶内收满氧气, 成功率高达100%。

2. 实验现象十分明显。

3. 易准备:氧气、带铝粉的滤纸条课前准备好, 上课时只需带上收集满氧气的集气瓶、带铝粉的滤纸条、坩埚钳、酒精灯即可。

4. 节省课堂实验的演示时间。

5. 操作简单, 有利于重复实验。

参考文献

篇14:燃烧条件的实验创新及改进

对于可燃物燃烧条件的探究是一个很重要的实验,也是学生所要学习的重要知识点。人教版九年级《化学》中对探究燃烧的条件实验的设计是:把一块白磷放入热水中,盖上铜片并在铜片上各放一块白磷和红磷观察现象如图1所示,在向热水中通氧气,热水中的白磷燃烧如图2所示,通过这两个实验得出可燃物燃烧的条件:

1.达到燃烧的最低温度(也叫着火点)。

2.可燃物要与氧气(或空气)接触。

图1图2

但是实验设计存在以下问题:

1.铜片放在烧杯上通过热水的蒸气传热,传热效果较差,白磷需要较长时间才开始燃烧。

2.向水中白磷通氧气时,白磷会四处游动并形成许多小液珠,实验时需不断“追寻”白磷,操作起来不太方便、不安全,实验现象也不明显。

3.白磷燃烧产生的浓烟污染环境,有损师生健康。

总之,该实验不能体现绿色化学实验要求,不利于培养学生的环保意识与责任感。为此,笔者对实验进行了改进。

二、改进后的实验装置

改进后的实验装置如图3所示。

三、演示操作及现象

1.烧瓶中加入少量水,并放入绿豆大小一块白磷,使白磷完全浸没在水中。

2.先将气球1充满空气(可用洗耳球对准导管口向气球1打气至鼓起来),关闭活塞开关。

3.在燃烧匙中分别放入白磷、红磷(上端为白磷,下端为红磷),然后,将气球2捏扁,排出空气,小心地将带导管和燃烧匙的橡胶塞塞在烧瓶中,并将烧瓶固定在铁架台上。

4.点燃酒精灯,用外焰加热烧瓶底部,并慢慢打开上端活塞,很快就会看到暴露在空气中的白磷首先燃烧起来,过了一会儿下端的红磷也燃烧起来,而浸没在水中的白磷自始自终不燃烧。

1.充满空气的气球 2.排尽空气的气球

A.蒸馏烧瓶250mL;B.活塞开关;C.自制双勺药匙;

D.白磷;E.红磷;F.水与白磷。

图3

四、实验结论(可物质燃烧的条件)

1.与氧气(空气)充分接触。

2.温度达到燃烧所需要的最低温度(即着火点)。

五、实验装置改进的意义

1.设计更科学、严谨,且增强了实验的探究性:充分证明了空气中能够助燃的气体是氧气。

2.实验可控性更强,节约时间,现象更明显,更直观,更安全;有力地说明了燃烧需要氧气(空气)这个条件。

3.环保安全:燃烧过程始终是在密闭的系统中进行,对环境无污染,确保实验绿色化;通过这样改进实验,还有利于培养学生的环保意识和创新意识。

六、说明

1.要求反应装置密闭性要好。

2.燃烧匙中的白磷与红磷相距3 cm~4 cm(也就是指两个燃烧匙之间的距离)效果较好。

3.白磷用量宜小,红磷用量稍大。

(收稿日期:2014-12-04)

篇15:改进创新实验

1.制备Fe(OH)2实验改进

实验用品:试管2支、酒精灯只、长滴管两支、FeSO4溶液、NaOH溶液

2.电解质导电性实验:

实验用品:学生电源一个、导线6根、电解槽一个、烧杯一个(100ml)、石墨电极一对;

食盐、蒸馏水

3.浓硫酸脱水实验环保改进法

实验用品:500ml烧杯一个、250ml烧杯一个、50ml烧杯一个

NaOH溶液、蔗糖、浓硫酸

4.H2S与SO2反应的实验改进

实验用品:50ml烧杯一个、试管2支、滴管与一只;

Na2S溶液、Na2SO3溶液、盐酸溶液

5.焰色实验改进

实验用品:蒸发皿一个、酒精灯、火柴

NaCl、无水乙醇、量筒。

改进创新实验:

6.制备Fe(OH)2实验改进

实验用品:试管2支、酒精灯只、长滴管两支、FeSO4溶液、NaOH溶液

7.电解质导电性实验:

实验用品:学生电源一个、导线6根、电解槽一个、烧杯一个(100ml)、石墨电极一对;

食盐、蒸馏水

8.浓硫酸脱水实验环保改进法

实验用品:500ml烧杯一个、250ml烧杯一个、50ml烧杯一个

NaOH溶液、蔗糖、浓硫酸

9.H2S与SO2反应的实验改进

实验用品:50ml烧杯一个、试管2支、滴管与一只;

Na2S溶液、Na2SO3溶液、盐酸溶液

10.焰色实验改进

实验用品:蒸发皿一个、酒精灯、火柴

篇16:几个初中物理实验的改进与创新

引言 物理学是一门以观察和实验为主的科学,实验教学则是物理教学的一种重要手段,在初中物理教学中,根据初中学生的好奇心强、认知能力有限的特点,积极开展物理实验教学,不仅能培养学生的信息收集和整理等基本技能,而且可以培养学生观察能力、思维能力、动手能力以及终生学习和创新的意识,培养学生实事求是的科学态度,激发学生的学习热情。多年来,我在物理教学中通过对实验的不断探究、改进和实践,将教材中几个实验加以改进,达到了良好的教学效果。

一 自制简易的实验器材是解决问题的根本途径、自制简易的激光光源

光学实验中的激光光源灯泡很容易坏,也为老师的教学增加了不少麻烦。因此我试着自制了一个简易的激光光源,使整个光学实验顺利完成。方法如下:买一个玩具激光手电筒,在废灯泡芯上取一小段玻璃柱,将玻璃柱装在激光电筒的前盖内,适当调整玻璃柱的角度,一个实用的光源就做好了。、自制浮沉子

演示浮沉条件时,课本上曾用鸡蛋与盐水做或用青霉素的瓶子加水做。在实际操作时前者操作复杂,后者根本不能实现。

我是这样制作的:取一个5cm左右的塑料笔盖,再取一个螺丝旋进笔盖内做配重,另一端用用气球上的橡皮膜扎住,然后放入盛有大半瓶水的矿泉水瓶中,盖紧瓶盖,不能漏气,手捏矿泉水瓶即可实现浮沉,同时可观察到橡皮膜发生形变,说明浮沉的原因。

3、自制灵敏度高的演示温度计

当使用温度计上演示实验课时,可见度非常差,我自制的演示温度计,不但可见性好,而且灵敏度高。用日光灯起辉器的铝质外壳做测温泡,在铝筒口上紧塞一只橡皮塞,塞子的中间钻一小孔,注入红色的墨水适量,再把一内径2-3mm的玻璃管紧插入孔内,并伸到接近底部的位置。在玻璃管背面衬上白色背景的刻度板,就可以做成一个灵敏度高的温度计。可用来演示蒸发吸热,比热容实验。

4.导体与绝缘体的相对性

用一个25W的白炽灯与一个白炽灯的废灯芯串联安在竖放的木板上,用插头接入220V的电压。当用酒精喷灯加热废灯芯到红热状态时,灯泡发光,停止加热,温度降低灯泡又熄灭。此实验应使 灯泡的功率不大于40W,否则电流产生的热将使灯泡不能熄灭,另外用酒精喷灯比用酒精灯易使实验成功。

二 变通实验方案

变通实验方案可解决器材不足,也可以使不能开设的实验顺利进行。

1、电流的热效应

电流的热效应学校有一套器材,为了将演示实验变为分组实验,我在废电炉丝上取了5Ω、10Ω电炉丝。实验时,用浸过乙醚的棉花盖在电阻上,通过观察乙醚燃烧快慢确定产生热量的多少。(实验要保持良好通风,棉花要干一些)

2、近视眼与远视眼的矫正

在做凸透镜成像实验时,学生有一些剩余的时间,为了利用这一点时间,为下节课做准备,我要求学生在成像清晰的时候,将光屏前移一点,然后用凹透镜放在凸透镜前观察看到的现象.接着又将光屏后移,要求他们用桌上器材不移动光屏来得到清晰的像。在此基础上,下一节讲近视眼与远视眼的矫正,教师做一演示实验就能很好解决这一难点。

3、演示压力的作用效果

这一个实验受学校器材的限制,不能分组实验。我将小桌改用盛细砂的矿泉水瓶放在细砂上,倒置改变受力面积,加细砂可改变压力,这样一来,学生就人人都能实验了。

4、演示牛顿第一定律

这个实验使用小车,可是实验室没有这么多小车,我购置一些钢球代替小车,并用纸板做成的滑槽代替斜面,完成实验。并将这部分器材用在研究动能大小与什么因素有关的实验中,可谓一举两得。

5、演示短路

这个实验有一定危险性,教师一般有畏难情绪,或者干脆不做。实验改进如下:用锡箔纸代替熔丝,将电源电压降为3V,短路时可看到锡箔纸燃烧,效果很好。如图是我仿制的实验。锡箔纸在5mm左右,且注意与锷鱼夹与锡箔纸保持良好的电接触,使用交流3V能提供较大的电流。

三、对实验方案进行改进,提高实验时的安全可靠性

1、演示音叉的振动及发声

在《声波》这节内容中有这样一段叙述:“用橡皮锤敲一下音叉,就可以听到音叉发出的声音.让悬在线上的小球靠近音叉,小球就会被音叉弹开,这表明发声的音叉在振动着.如果捏紧音叉的叉股,使它停止振动,我们就听不到声音了.”用橡皮锤敲一下音叉,其直接振动及发出的声音均很微弱,教室前排的学生也很难看清或听到,因而音叉的振动及发声必须通过音叉与其它物体发生作用才能显示出来.实验改进如下:在演示音叉的振动时,可将敲击后的音叉叉股直接轻触桌面,便能听到叉股与桌面撞击时发出的喀、喀声.将敲击后的音叉叉股直接与硬纸片接触,整个教室内都可听到硬纸片在振动的叉股作用下发出的响声,这些现象都能表明音叉的振动;在演示音叉发声时,可将音叉的底部与课桌等物体紧密接触,这时用橡皮锤敲一下音叉,整个教室内可听到音叉发声引起的共鸣声.如果用手捏紧音叉的叉股,就听不到声音了.另外,由于课桌等物体的共鸣频带较宽,在用音叉组演示音调时也可采用此方法.这一实验不需增加其它器材,但效果却十分明显.2、演示“带电体能吸引轻小物体”

为了说明带电体有吸引轻小物体的性质,教材中是让带电的物体去靠近一堆纸屑,很多纸屑飞向带电体,又飞散开来,纸屑的飞散吸引了学生过多的注意力,对初次接触电学的学生,很难得出“带电体吸引轻小物体的性质”的结论。改进的方法是:取一面积为 1cm 2纸屑,在其中穿一孔并用细线悬挂在铁架台上,当带电体靠近纸屑时,可以看到细线弯曲,纸屑向带电体靠拢。这样既增强了演示效果,又使学生很容易得出结论。

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