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對證實二氧化碳密度比空氣大實驗的思考

來源:不詳       更新時間:2014-04-28 11:40:53
 

  在浙版初中科學八年級下冊教科書中證實二氧化碳密度比空氣大的實驗過程通常是:教師點燃燒杯中梯形鐵皮架兩個階梯上兩支高度不同的蠟燭后,拿出一瓶事先收集好的CO2傾倒入燒杯中,使蠟燭由低到高依次熄滅,以此證實CO2密度比空氣大。我對此實驗有如下看法:

  首先這個實驗雖然直觀易懂,但不一定能順利成功。熄滅蠟燭火焰的實驗成功與否,受氣流、儀器容積和實驗操作等因素的影響非常大,哪個環節把握不好,都可能會導致實驗失敗。如傾倒時若太快,會使二氧化碳快速沖出,造成高蠟燭先熄滅,或高低蠟燭一齊熄滅,就是傾倒速度適宜,也可能會使部分二氧化碳因擴散作用進入空氣中,造成集氣瓶內氣體不能全部倒入大燒杯中,影響實驗效果。如在高蠟燭右上方傾倒二氧化碳,這樣操作,會使高蠟燭先熄滅。我認為做本實驗可這樣進行:傾倒時,集氣瓶口在低位蠟燭的右上方,用玻璃片蓋住集氣瓶口約2/3,只留瓶口約1/3。這樣,可確保二氧化碳氣體沿燒杯壁一側流入燒杯底部,并由燒杯底向上逐漸增加。這樣做必然是燒杯中下端的蠟燭先熄滅,上端的蠟燭后熄滅,實驗現象直觀明顯,成功率高。

  其次這節課大多是教師演示實驗,學生只是觀眾,被動觀察,被動的接受已定的結論,實驗本身只是驗證科學結論而已。例如教師做本實驗假如將CO2驟然倒入就會出現高位蠟燭先熄滅或兩支蠟燭同時熄滅的情形。這樣老師只能重復幾次,或強調要使CO2沿著杯壁緩緩流下。這樣就輕易使大家都認為教科書的結論無庸置疑,做實驗不過是走走形式而已。因此在實驗中學生思維不多,實驗僅僅是為了獲得一個正確的結論,至于為什么要進行這個實驗,實驗異常時怎么辦,除了本實驗方法是否還有其他方法等重要的思維活動學生都沒參與,所以并不能滿足學生對實驗探究的好奇心。

  我認為在實驗過程中,不能輕易放過實驗過程中的每一個問題,每一個現象,更不可以不做。這類不很復雜的實驗最好能采取分組實驗的方式,盡可能的多讓學生去操作、去觀察、去探究。本實驗開始前至少可以有三種假設:高蠟燭先滅;低蠟燭先滅;兩支蠟燭同時滅。如讓學生去進行多次實驗進行探究,對不同的實驗現象進行討論,課堂效果可能會更理想。采用讓學生自主探究,更能激發學生的學習愛好和積極性,讓學生體驗探究的樂趣。讓學生去討論,猜想,設計并動手做實驗,可以培養學生的自主,合作,探究的科學品質,形成初步的科學探究能力。通過以化學實驗為主的多種教學活動,使學生體驗科學研究的過程,激發學生學習化學的愛好,強化科學探究的意識,促進學習方式的轉變,培養學生創新精神和實踐能力,逐步樹立科學態度,形成終身學習的愿望和能力。探究性的教學模式,有利于克服當前化學教學中注重教師傳授而忽視學生發展的弊端,有利于調動學生的探索熱情,激發學生的求知欲和進取精神,更有利于培養學生的創新精神和實踐能力

  對本實驗的拓展思考:我認為在熟悉二氧化碳的密度時不能只停留在“二氧化碳的密度比空氣大”的結論上,最好是能讓學生把握比較氣體密度大小更多的方法,開啟學生學習科學更多的聰明火花。除本實驗外還有什么實驗或依據能證實CO2的密度比空氣的大?

  這里提供幾種方法做參考:

  1.通過化學的相對分子質量來看,CO2的相對分子質量是44,而空氣的平均相對分子質量是29,所以CO2的密度比空氣大。

  2.本冊書中學到CO2可以滅火,是因為它的密度比空氣大,隔絕了空氣而滅火。

  3.將兩只相同的燒杯分別放在調平衡的天平兩托盤上,再把一瓶CO2氣體傾倒在一側燒杯中,可觀察到這一側會下沉。

  4.找個皮薄的氣球充入CO2,會發現它在空氣中不象氫氣球那樣上升,反而較快下沉。

  5.實驗室收集CO2氣體通常用向上排空氣法。

  6.把一塊干冰丟在一盛有少量水的燒杯中,然后傾斜燒杯可以看到。CO2氣體是可以象倒水一樣倒下來的。

  生活實例可以培養學生從生活視角觀察CO2的存在和用途,在從社會視角分析其使用,體會化學與社會的關系。教師在進行教學設計時,可挖掘教材內容中聯系實際的素材,培養學生運用化學視角關注生活和生產,形成“把握知識,技能是為了解決實際問題”的學以致用的觀點。尤其是隨著社會的發展和科技的進步,更要求教師本身要有關注生活、生產的意識,不斷積累生活的資料補充到教學中,使學生體會到科學是一門既有趣又實用的課程,從而真正調動起學習的積極性和主動性。

  來源:科學網

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