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对初三化学中催化作用及催化剂的知识介绍,人教2012年版义务教育教科书中是以“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”探究实验形式出现,凸显了新课标倡导的对学生学科素养的培养。
一、教材处理方式
人教版教材的探究实验如图1所示。
1.在试管中加入5 mL 5% H2O2溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
2.向上述试管中加入少量MnO2,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
3.待上述试管中没有现象发生时,重新加入H2O2溶液,并把带火星的木条伸入试管,观察现象。待试管中又没有现象发生时,再重复上述操作,观察现象。
二、问题的提出
教材中探究实验的处理,实际操作步骤2时,由于反应现象比较剧烈,试管内的H2O2溶液和MnO2反应时形成的黑灰色悬浊液剧烈翻腾,产生大量的白色雾气,影响学生对带火星木条复燃的观察;重复完成实验操作步骤3时,由于H2O2溶液量的增多极易造成反应液溢出;反应后混合液中的二氧化锰的分离称重操作难度大。
三、实验的改进
1.实验装置
笔者通过反复实验,对实验改进如下:取实验室常用玻璃棒一根,将其中下部在乳胶中浸湿,把表面吸附乳胶的玻璃棒在MnO2粉末中滚附,晾干使MnO2粉末粘附在玻璃棒表面;取具支试管、单孔橡皮塞、小气球、注射器,按图2所示连接组装。
2.操作方法
(1)称量经上述处理吸附有MnO2粉末的玻璃棒质量,按图2所示组装好装置。
(2)用注射器向试管中注入5 mL 5% H2O2溶液,观察气球的变化情况。
(3)将玻璃棒旋转伸入H2O2溶液中,观察气球变化情况。
(4)待试管中没有现象发生时,推动注射器,重新注入5 mL 5% H2O2溶液,观察气球变化情况。
(5)重复(4)所述操作。
(6)拔出橡皮塞,将带火星的木条置于试管中,挤压气球,观察现象。
(7)将玻璃棒取出,冲洗并烘干,称量质量。
四、改进后的优点
1.操作简单,适合于课堂演示和学生实验。
2.使用气球可以缓冲压强,使整个实验在密闭体系中进行,遵循实验设计的绿色化思想。
3.吸附在玻璃棒表面的MnO2易于分离、洗涤、保存、称量、循环使用,节约了实验药品。
4.此实验的改进不仅有利于学生观察实验现象,而且加深了学生对催化剂概念中“一变二不变”的认识和理解。
(收稿日期:2013-10-08)
一、教材处理方式
人教版教材的探究实验如图1所示。
1.在试管中加入5 mL 5% H2O2溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
2.向上述试管中加入少量MnO2,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
3.待上述试管中没有现象发生时,重新加入H2O2溶液,并把带火星的木条伸入试管,观察现象。待试管中又没有现象发生时,再重复上述操作,观察现象。
二、问题的提出
教材中探究实验的处理,实际操作步骤2时,由于反应现象比较剧烈,试管内的H2O2溶液和MnO2反应时形成的黑灰色悬浊液剧烈翻腾,产生大量的白色雾气,影响学生对带火星木条复燃的观察;重复完成实验操作步骤3时,由于H2O2溶液量的增多极易造成反应液溢出;反应后混合液中的二氧化锰的分离称重操作难度大。
三、实验的改进
1.实验装置
笔者通过反复实验,对实验改进如下:取实验室常用玻璃棒一根,将其中下部在乳胶中浸湿,把表面吸附乳胶的玻璃棒在MnO2粉末中滚附,晾干使MnO2粉末粘附在玻璃棒表面;取具支试管、单孔橡皮塞、小气球、注射器,按图2所示连接组装。
2.操作方法
(1)称量经上述处理吸附有MnO2粉末的玻璃棒质量,按图2所示组装好装置。
(2)用注射器向试管中注入5 mL 5% H2O2溶液,观察气球的变化情况。
(3)将玻璃棒旋转伸入H2O2溶液中,观察气球变化情况。
(4)待试管中没有现象发生时,推动注射器,重新注入5 mL 5% H2O2溶液,观察气球变化情况。
(5)重复(4)所述操作。
(6)拔出橡皮塞,将带火星的木条置于试管中,挤压气球,观察现象。
(7)将玻璃棒取出,冲洗并烘干,称量质量。
四、改进后的优点
1.操作简单,适合于课堂演示和学生实验。
2.使用气球可以缓冲压强,使整个实验在密闭体系中进行,遵循实验设计的绿色化思想。
3.吸附在玻璃棒表面的MnO2易于分离、洗涤、保存、称量、循环使用,节约了实验药品。
4.此实验的改进不仅有利于学生观察实验现象,而且加深了学生对催化剂概念中“一变二不变”的认识和理解。
(收稿日期:2013-10-08)