“燃烧的条件”实验的另类设计

来源:用户上传      作者:刘思宏 李凤珍 刘狄

　　【摘要】针对人教版初中化学教材中“燃烧的条件”实验及多种创新方案中存在的问题，提出了使用石头、木条、蜡烛等常见物品替代红磷、白磷的另类设计，并对使用该设计的优势及缺陷的弥补进行说明。
　　【关键词】燃烧条件 白磷燃烧 另类设计
　　【基金项目】湖南省普通高校实践教学建设项目——适用新形式的化学教师教学技能训练研究与实践（906-G21608）。
　　【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）05-0174-01
　　“燃烧的条件”实验是人教版初中化学教材中的一个经典实验，从大纲版（如1995年版）教材到课标版（2001版、2012版）教材，这一实验除了把400mL热水改成300mL以及内容表述略有不同外，主体内容一直保留。该实验成功率高、操作简单、现象明显，能够为学生理解燃烧的条件提供有益的帮助，同时有益于培养学生“具有控制实验条件的意识”。
　　一、原有实验存在的问题及多种方案的创新热点
　　1.白磷在铜片上燃烧，会造成室内气体污染，教材提示：由教师演示本实验，实验需在通风橱或抽风设备下进行，所以不适合在教室进行，更不适合学生动手探究；如果白磷和红磷放置太近，白磷燃烧的火焰也可能引发红磷燃烧，干扰结论的获得；白磷有毒，具有蒜臭气味，容易造成学生对化学物质的恐惧感。
　　2.对准水中白磷通入氧气（空气）步骤中，若气流控制不好，易将白磷吹散，操作不方便；同时很难将白磷燃烧尽，很多老师实验后，沒有对残留白磷回收处理，随便乱到，可能造成火灾事故。
　　3.白磷、红磷属于易燃易爆品，购买与储存有特殊要求，部分学校因此不购买，导致无法按教材方式进行实验；同时部分农村初中学校规模不大，白磷、红磷每次用量不多，买一瓶可以用几十年，因为保持的原因、药品很多都变质。
　　也许因为以上原因，山东版初中（五·四制）化学教材干脆删去该实验，采用“寻找灭火的办法”反推燃烧的三个条件。为了改进该实验，很多老师作出了各种尝试，通过中国知网查询，输入“燃烧条件的实验改进”发现有51篇论文，输入“白磷燃烧”发现有294篇论文。这些论文研究的热点主要集中在白磷在空气中燃烧的绿色化设计以及白磷在热水中燃烧时白磷的控制两个方面，论文中实验的创新各具新意，但很多方案需要一些特殊的装置，多少有小题大作之感，也不便推广。众多论文数量也说明这些改进尚有不尽人意之处，我们按照多种文献方案实证，发现一些方案很难达到文献表述的效果。
　　二、“燃烧的条件”实验的另类设计
　　在教学实践中，我们对“燃烧的条件”实验进行了大胆创新，根据燃烧的三个条件，因陋就简采用日常生活中可见物品代替红磷、白磷，大胆设计方案取代原有实验，获得了良好效果，现简介如下：
　　三、“燃烧的条件”实验另类设计的优势与缺陷弥补
　　“另类设计”改变思路，大胆创新，很好地解决了原有实验中及诸多改进方案中存在的问题。只需要石头、木条、煤块、蜡烛等等，材料易得，能在各种条件类型学校推广；木条、蜡烛、酒精灯等的燃烧解决了白磷燃烧的污染问题，适合在教室进行。设计紧扣燃烧的三个条件，与山东版初中教材相关内容的编排有异曲同工之妙。同时操作简单、花时较短、现象明显、安全可靠，适合把演示实验改为边讲边实验或者学生自主程度更高的合作探究形式，这样，既可训练学生实验操作能力又可以激发学生的创新意识，还能培养学生探究能力和“证据推理”的化学核心素养。
　　该设计的主要缺陷是：有关磷的知识在化合反应、元素符号，化学方程式的配平等内容中教学中都有体现，红磷、白磷的保存、物理性质，化学性质、燃烧的现象等知识初中化学是有所要求的，白磷的燃烧实验是这些知识的延伸与强化，显然，以上的“另类设计”在这些方面存在缺陷，在教学中如果采用此方案，应该让学生观看白磷燃烧的实验视频以弥补。
　　参考文献：
　　[1]陆春华.“燃烧条件”实验的创新设计[J].中学化学，2016（04）：75-77.
　　[2]薛锦媛.“燃烧条件”实验的改进[J].实验教学与仪器，2017（10）：29-30.
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