探究双氧水制取氧气发生装置的改进

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1、探究双氧水制取氧气发生装置的改进摘要：本文着眼于实验室制取氧气的发生装置的探究，分析了双氧水溶液和二氧化镒固体混合制取氧气的优缺点；利用实验室提供的简耍仪器和自制仪器等条件，探究了双氧水溶液和二氧化镒固体混合制取氧气发生装置的改进。关键词：探究性制取氧气发生装置优缺点实验改进作者简介：林君（1981—）,女,汉，福建福州，福州华伦中学（350004）,中学化学一级，理学学士。一、研究综述十七世纪捷克教育家夸美纽斯在《大教学论》中提ill：44在尽可能的范围以内，一切事物都应尽可能地放在感官的跟前。’'在探究活动屮，我们从已有的经验出发，通过选题立题一＞成立小组、制订方案一＞课

2、题实施一课题结题一＞成果展示等探究性学习的形式，自主开发尽可能多的化学学习资源，以弥补课程资源的不足，让学生体验成功学习的喜悦。初三化学处在启蒙阶段，它的发展是一个不断发现、不断开拓、不断创新发展的过程。我们的选题和立题遵循实而小及情趣性的原则：从高猛酸钾加热制氧气的弊端剖析，介绍了用双氧水溶液和二氧化钮固体混合制取氧气的优点。兴趣是开发智力的催化剂，大多学生具有浓烈的化学学习兴趣和对学科的热爱情怀，同吋，学科的实验性特点也具备了培养学生探究学习的潜在因素，正如波义耳所说，没有实验，任何新的东西都不能深知。在实践中，我们在尊重个体差异的基础上，密切合作，树立不破不立，变中求新

3、的创新意识，培养了学生求异思维等方面的创新能力。正是基于这些理论背景和现实需要，我们确立了《探究双氧水制取氧气发生装置的改进》这一课题。二、探究活动的设计以及依据著名教育学家陶行知先生说：“要创造，非你在用脑的时候，同时用手去实验，用手的时候，同时用脑去想不可，手脑双全是创造教育的口的二在实验教学屮，学生运用形象思维在头脑屮形成的实验方案，需耍通过实践的检验。因而，化学实验教学屮促进手脑的冇机结合,不仅是化学实验的客观要求，也是培养适应新时代创新人才的要求。⑷在活动的准备阶段，木人更多关注学生能否对所学知识有所选择一判断一解释一运用一有所发现、有所创造。学生汇集“课程资源”，

4、开发他们自己的学习经验、查阅参考资料、了解研究性学习的理论框架等。具体的探究过程如2（一）、利用实验室提供的仪器，探究双氧水制02的发生装置创设导致学生思维冲突的问题情境，我们以加热高猛酸钾制取氧气发生装置为切入点探究简易装置，促使他们调动已有的知识和经验，当已有的知识与未知知识产生激烈冲突，学生意识屮的孑盾激化，激起思维的共鸣，培养了创新的心理品质。心理学研究表明，学生是学习的主体，所有的新知识只有通过学生自身的“再创造巧舌动才能纳入其认知结构屮，才可能成为一个有效的知识。首先如何将简易装置进行改进？学生从已知的知识入手，试着将简易装置进行改进（如组图1）。循序渐进，那么改

5、进后的装置能否制得较多的气体？学生接着从定量上分析锥形瓶、广口瓶以及漏斗等仪器的特点，从而形成较完整的探究系列实验（如组图2）o老师继续设置实验梯度：如何可以随吋添加药品；做到控制反应速率；定量地控制药品用量；得到平稳的气流？老师引导学生结合对各种漏斗的认识，互相协作，完成了以下组合探究（如组图3）：组图3=可以控制反应的发生装置1、在前面的探究活动中，我们尝试了以广口瓶为反应容器，利用普通漏斗加入溶液的发生装置，然而在具体实验活动中，我们发现了该装置存在以下弊端：漏斗的下端口过短，不易仲入液而以下，仪器内外气体容易交换。为了防止反应时氧气逃逸，达到“液封”目的，双氧水溶液用

6、量大。如何克服这些缺点呢，学生们感到了困惑。在老师的指导下，大家集屮精力，解决了“液封”难题：以普通漏斗、小试管、广口瓶为发生装置，又成功地改进了装置。2、在以锥形瓶和长颈漏斗作为发生装置开展探究过程屮，我们同样也发现：长颈漏斗的下端口必须伸入液面以下，双氧水溶液用量大。随着反应进行，MnO2粉末容易堵塞漏斗下端口，再加上该装置也没有办法控制反应速率。种种的这些缺点，该如何改进呢？启发学生联系空气屮氧气体积的测定实验，想想能不能使用弹簧夹，克服这些实际困难。即刻，有的同学就突发灵感：事先将粉末药品放在细纱窗网上。但是操作时候，发现纱窗网间隙仍太大，二氧化猛仍能穿过间隙而落入仪

7、器卜方；就此疑难，我们采用了较密集的铜丝网和医用纱布（或者儿童爽身粉中一冇小孔隙的盖子）相互作用，改进装置后效果较好。还有些同学通过上网查询资料，重新改进了装置：长颈漏斗、大试管、带导管的双扎橡皮塞、精密铜丝网、弹簧夹；其屮可用铜丝网和弹簧夹共同作用来控制反应。在后续的学习屮，铜丝网可以利用到二氧化碳的制取中。3、当以上实验顺利完成后，以第2个问题为突破口，提出第1个迁移问题。通过长颈漏斗使用弊端的争论，如MnQ粉末容易堵塞漏斗下端口，引发我们对新装置的进一步探索，直接改用分液漏斗和锥形瓶作为反应装置，