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几个化学试验的改进方案
亳州七中 王允锋
一： 在九年级化学课本中，两次提到木炭、活性炭的净水作用，第一次是《水的净化》一节，第二次是《金刚石、石墨、C60》一节。在《金刚石、石墨和C60》一节中有一个用活性炭净水的实验(实验6-1)。实验内容如下：在盛有半瓶水的锥形瓶中加入一滴红墨水，投入几块烘烤过的木炭、或活性炭，震荡，观察现象。在实验教学中，如果按照课本上的实验进行，因为木炭、活性炭的颗粒是黑色的固体，不便于观察水中的红色褪去的现象。如果震荡后再过滤，这样虽然能够看到红色褪去，但费时过多，不利于课堂教学。故此，笔者对此实验做以下改进。
“活性炭净化水实验”的具体改进：找一大号的注射器针筒，先放进一小团脱脂棉，然后加少许活性炭粉，在活性炭层上面再放脱脂棉。这样一个简易净水器就做好了，实验时往注射器内注入有颜色的水，经过活性炭层吸附后，用小烧杯接住流出的液体，可以观察到明显的褪色现象。为了节约实验时间，可在添加完有颜色的水以后，可挤压活塞，以加快水流速度，节约时间，实验前后对比效果很明显。
二· ： 人教版课程标准试验教材P7页的活动与探究栏目里，对蜡烛及燃烧的实验中，有一个步骤是：把罩在烛焰上的烧杯，迅速倒过来，向烧杯里注入少量澄清石灰水，振荡，观察石灰水有什么变化？学生在操作过程中，实验效果都不理想，很多小组的石灰水没有变浑浊。本人分析其原因，有二个：其一是因为烧杯罩在烛焰上一段时间后，使得烧杯内温度较高，倒过烧杯时，使空气形成热气流，杯中的二氧化碳气体随热气流而散发到空气中了；其二是学生操作不熟练，把烧杯倒过来后、逗留时间大长，倒入石灰水之前，二氧化碳气体已经散逸了，这样，很多小组的石灰水就没有变浑浊。
本人对该实验的改进是：将烧杯移开火焰，倒过来之前，用一块玻璃片先盖住瓶口，再把烧杯正放在桌面，然后移开一部分玻璃片，向烧杯内倒入澄清石灰水，再盖住烧杯，振荡，各小组的澄清石灰水都变浑浊了，实验效果很好。
三：人教版课程标准试验教材125页［实验7-1］，点燃三支蜡烛，在其中一支蜡烛上倒盖一只烧杯，将另两支蜡烛放入烧坏中，然后向其中一只烧杯中加入少量的碳酸钠和盐酸，观察现象并分析原因。从倒盖烧杯，使蜡烛熄灭的实验可推断出，隔绝空气，能达到灭火的目的； 从加盐酸和碳酸钠的实验，可推断出，通过化学原理产生的二氧化碳隔绝空气，达到灭火的目的。而另一只烧杯中的蜡烛仍在继续燃烧。我在该实验中进行了下面改进：
用滴管向第三支燃着的蜡烛火焰上，洒一些冷水，蜡烛火焰立即熄灭，再引导学生推出：降低可燃物的温度而达到灭火的目的，这样改进后学生对灭火原理理解得更为令而透彻，对结论的论证更为完善。
四：教材里已有的实验设计，受到实验误差过大的困扰。主要有：盛燃着的磷的燃烧匙从伸入集气瓶内到塞紧塞子前会有部分空气因热膨胀而“漫”出瓶外，不能准确度量集气瓶内空气的实有体积；若燃烧匙伸入瓶内速度不够快时，还可能产生倒吸水达集气瓶实际容积2/5的现象；磷只在一处燃烧，产生的白烟不能与周围的空气快速置换位置而将火焰过早“窒息”；止水夹前后段玻璃管内空气里的氧气也难以参与磷的燃烧；盛水烧杯内水位的高低与导管口在水下的位置的深浅不同，也会对水的倒吸产生一定的影响。
本实验设计的主旨，意在尽可能减少实验误差，提高这一定量实验的精度且操作也比较简单。
（1）实验装置（如图所示）及操作步骤
取Ф32 mm×200 mm试管一支，往试管中加入一粒比黄豆略小的白磷，用橡皮塞将试管塞紧并在橡皮塞塞入的部位a处用橡皮筋绑住作好标志，如图（1）所示。然后将试管在酒精灯上稍微加热一会儿，白磷在试管内燃烧，开始时冒白烟，燃烧快停止时出现黄烟，此为空气里的氧气快耗尽的现象。待火焰熄灭，试管不发烫时，可用水槽中的冷水浇在试管上，使试管内温度快速恢复到初始温度，加快实验速度。
将冷却后的试管倒置在水中，如图（2）所示。在水下小心地将橡皮塞取下，此时可观察到，试管内水位上升到一定位置b处后恒定不动，如图（3）所示，与空气实际体积相比较后得出氧气含量。然后在水下用玻璃片盖紧将试管小心拿出水面此时可观察到水被倒吸入试管约占橡皮筋标志以上的试管体积的五分之一，如图（4）所示。
（2）误差分析
主要误差来自于燃烧方式本身。因空气里的氧气在耗尽前燃烧就会停止。关于燃烧停止后剩余气体里有无残余氧气；剩余混合气体里氧气比例小到什么程度时燃烧就会停止；可作为新的探究性课题，留待课后安排学生作进一步探究。
（3）注意事项
本实验应注意橡皮塞塞住试管时应塞紧，给试管加热时拇指应压紧塞子，以防塞子因反应刚开始时产生的热量使试管内的气压增大，可能将塞子冲出或使塞子松动而漏气。加入白磷的量应过量。在水下取出塞子时动作不要过快。之所以在水下用玻璃片盖紧将试管小心拿出水面，而不用橡皮塞塞紧是因为橡皮塞塞的过程中又会占试管内的一定体积，影响进入水的体积的观察，而用玻璃片则只需观察标准a以上的进入水的体积即可。
