氢气教学改进及趣味实验设计

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1、氢气教学改进及趣味实验设计陈翔加*号为联系人周中专（江苏省扬州市梅岭中学225002）摘要笔者发现沪教版初中化学教材中有关氢气知识的教材顺序和实验设置方面存在一些不足，不符合实际教学情况，建议适当调整顺序，并增加两个趣味实验以改善教学效果。关键词氢气趣味实验爆炸极限1教材顺序的调整在沪教版初中化学教材中，从第二章第四节《观察与思考》开始涉及氢气的燃烧，然后到第九章第一节《观察与思考》中再次出现氢气的制取与验纯等，相隔七个章节，而且相关知识未设置在教材正文之中，只是设置在《观察与思考》栏目中，可以看出沪教版教材明显降低了对于氢气相关知识的要求。但是，在江苏各市的化学中

2、考中，氢气的相关知识仍然作为一个重要考点而存在。因此，在许多学校的实际教学之中，不得不将氢气的知识再补充进来。如果按教材顺序放在新课结尾的确不太合适，此时新课已快结束，突然出现氢气的相关知识，而且只简单介绍了如何制取氢气等，可能无法与学生已有的知识体系相融合。其实氢气与氧气一样属于生活中的具体物质，笔者建议将其放在《自然界的水》之后介绍，当然也可以根据其易燃、易爆等性质安排在第四章《燃烧与灭火》中的爆炸环节之后。讲授的内容应包括氢气的制取、验纯、性质、用途等。2趣味实验的设计教材第48页《观察与思考》栏目中设置了“氢气在空气中点燃”演示实验，实验中将氢气验纯后在空气

3、中点燃，并用一只干而冷的烧杯罩在火焰上方，有水珠生成。本实验对于氢气这种典型气体性质介绍并不充分，只涉及了氢气的可燃性，不能说明点燃氢气前为何要验纯。笔者认为可以通过安全、简单、有趣的实验来展示不纯氢气的爆炸现象，因此在教学中设计了两个微型趣味实验。2.1“火箭升空”实验（见图1）【仪器药品】启普发生器、水槽、锥形瓶、分液漏斗、尖嘴导气管、眼药水瓶（8毫升氯霉素眼药水瓶）、电子脉冲点火枪、锌、稀硫酸、6%过氧化氢溶液、二氧化锰粉末等。【实验准备】（1）将启普发生器装好药品备用；将锥形瓶与分液漏斗装好药品备用。（2）将眼药水瓶上端剪一个圆形小口（能使电子脉冲点火枪伸入

4、）。【实验过程】3（1）将眼药水瓶装满水倒放在水槽中，先用排水法收集约3毫升氧气，再用排水法收集约5毫升氢气。（2）将电子脉冲点火枪伸入瓶中点火，氢气燃烧，“火箭”升空大约3—5米左右。【实验优点】（1）实验中眼药水瓶向上喷射现象明显，并伴有爆鸣声，能充分说明氢气不纯会爆炸。实验后仔细观察眼药水瓶壁可以发现瓶壁透明度变差，说明氢气在氧气中燃烧有水雾生成。（2）此实验属于微型实验，使用了眼药水瓶，既节约了药品也减小了爆炸时的危险。另外实验中使用了电子脉冲点火枪，避免了明火，操作更加安全方便。（3）此实验现象如同“小火箭”升空，可以结合神舟飞船的录像或图片进行适当的联系

5、与拓展。【实验注意】实验过程中，氧气和氢气最好用排水法收集，但眼药水瓶体积较小，因此，在收集时要特别小心，收集到的氢气与氧气的体积比最好控制在大约2：1左右，可保证氢气与氧气几乎完全反应，放出热量最多，喷射距离最远。另外，电子脉冲点火枪如果无法固定在眼药水瓶口，可以用双面胶将电子脉冲点火枪前端裹厚一些，将眼药水瓶平放在上面。2.2“海绵大炮”实验（见图2）【仪器药品】启普发生器、水槽、锥形瓶、分液漏斗、尖嘴导气管、20毫升塑料针筒（去掉推杆）、电子脉冲点火枪、圆形海绵（直径约为3厘米、厚度约2厘米）、自制铁丝架、胶带纸、石蜡、锌、稀硫酸、6%过氧化氢溶液、二氧化锰粉

6、末等。【实验准备】（1）将启普发生器装好药品备用；将锥形瓶与分液漏斗装好药品备用。（2）在针筒上端（靠近细口处约2厘米处）用烧热的锥子锥一个小口（能使电子脉冲点火枪头伸入）。（3）用熔化的石蜡封住针筒的顶端。【实验过程】（1）将针筒装满水倒放在水槽中（上端小口用胶带纸封住），先用排水法收集约7毫升氧气，再用排水法收集约13毫升氢气。（2）针筒从水中取出，用海绵堵住针筒，并置于自制铁丝架上。（3）揭去小口上的胶带纸，将电子脉冲点火枪枪头（枪身较粗，可将周围铁皮剪开并弯成花瓣状，只留下较细的枪头）伸入并点火，海绵冲出约3—4米远。【实验优点】（1）此实验现象是海绵冲出约

7、3—4米远，能充分说明氢气爆炸时的威力。（2）实验中以针筒作“炮筒”、海绵为“炮弹”、铁丝架为“炮架”，材料易找、操作简单且安全又有趣。（3）实验过程中涉及到氢气的制取和收集等知识，对于相关知识的理解起到一定的作用。3【实验注意】实验中，用针筒收集氢气时要将顶端的出口及侧面的点火口封住，而侧面的点火口最好用胶带纸贴起来（点火时再将胶带纸揭开）。作为“炮弹”的海绵不宜太厚，以免冲出效果不佳。为了增加效果，可以使用红色海绵或将海绵用红墨水浸染。另外，点火前注意“炮口”要略向上倾斜，射程可以更远一些。3结束语几乎每次课程改革都会使用新课标、新教材，但更重要的是改变教师