久而久化学
『壹』 化学趣味小故事6个
点石成金
秦始皇幻想帝位永在,龙体长存,日思长生药,夜作金银梦。于是各路仙家大炼金丹,他们深居简出于山野之中,过着超脱尘世的神仙般生活。炼丹家以丹砂(硫化汞)、雄黄(硫化砷)等为原料 ,开炉熔炼。企图制得仙丹,再点石成金,服用仙丹或以金银为皿,均使人永不老死。西文洋人也仿效于暗室或洞穴,单身寡居致力于炼金术。一两千年过去了,死于仙丹不乏其人,点石成金出终成泡影。 金丹太徒劳无功而销声匿迹。中外古代炼金术士毕生从事化学实验 ,为何中一事无成?乃因其违背科学规律。他们梦想用升华等简单立法改变贱金属的性质,把铅、铜、铁、汞变成 贵重的金银。殊不知用一般化学立法是不能改变元素的性质的。化学元素是具有相同核电荷数的同种原子的总称,而原子是经学变化中的最小微粒。在化学反应里分子可以分成原子,原子却不能再分。随着科学的发展,今天“点石成金 ”已经实现。1919处英国卢瑟福用α粒子轰击氮元素使氮变成了氧。1941年科学家用原子加速器把汞变成了黄金-人造黄金镄(一百号元素)。1980处美国科学家又用氖和碳原子高速轰击铋金属靶,得到了针尖大的微量金。金丹术士得知今人之丰功伟绩,在天之灵出会自觉羞愧的。
不吃羊的狼
中国民间故事及古希腊伊索寓言中有不少狼吃小羊的故事。狼是一种凶残的动物,划为豺狼虎豹一类,它吃羊羔的本性是不会改变的。 动物学家在美洲大陆上驯出了一种北美狼,它不吃羊羔,即使把小羊羔放在它的嘴巴底下,它也会远远地回避。你一定感到很惊奇吧,这是怎么一回事呢? 原来,科学家给北美狼开了一张羊肉加氯化锂的处方,就是在羊肉中掺进了一种叫氯化锂的化学药品。北美狼吃了这种含有氯化锂的羊肉,在短时期内会患有消化不良及肚子胀痛等疾病,开始时,它们明显地不喜欢这些肉的味道,到后来如果在肉食方面给它们有选择的可能,它们就不吃含有氯化锂的羊肉。这样经过多次驯化,它们就不再掠食羊羔了。 有趣的是,母狼吃什么样的食物,它的奶就会有什么样的味道。母狼不吃羊羔的特性,会很快地传给它的幼仔,并且母狼不给它的幼仔吃自己已经回避的食物——羊羔,那么幼狼也绝不会去尝试这些羊羔。 亲爱的读者,如果有狼掠食羊群的地方,你有什么巧妙的办法来保护羊群呢?另外,你一定听说过“老鹰捉小鸡”的故事吧,你又有什么措施能使小鸡免遭毒害呢?你愿意像科学家那样,当一名驯兽能手吗
碘与指纹破案
在电影中常常看到公安人员利用指纹破案的情节。其实,只要我们在一张白纸上面用手指按一下,然后把纸上手指按过的地方对准装有少量碘的试管口,并用酒精灯加热试管底部。等到试管中升华的紫色碘蒸气与纸接触之后,按在纸上的平常看不出来的指纹就会渐渐地显示出来,并可以得到一个十分明显的棕色指纹。如果把这张白纸收藏起来,数月之后再做上面的实验,仍能将隐藏在纸面上的指纹显示出来。 这是因为,每个人的指纹并不完全相同,而手指上总含有油脂、矿物油和汗水等。当用手指入纸上面按的时候,指纹上的油脂、矿物油和汗水就会留在纸面上,只不过是人的眼睛看不出来罢了。而纯净的碘是一种紫黑色的晶体,并有金属光泽。有趣的是,绝大多数物质在加热时,一般都有固态、液态和气态的三态变化。而碘却一反常态,在加热是能够不经过液态直接变成蒸气。象碘这类固体物质直接气化的现象,人们称之为升化华。同时碘还有易溶于有机溶剂的特性。由于指纹含有油脂、汗水等有机溶剂,当碘蒸气上升遇到这些有机溶剂时,就会溶解其中,因此指纹也就显示出来了。
身轻顽皮的锂
锂是一种柔软的银白色的金属,别看它的模样跟有些金属差不多,性格特点可不同一般哩!首先它特别的轻,是所有金属中最轻的一个.其次它生性活泼,爱与其他物质结交.例如,将一小块锂投入玻璃器皿中,塞上磨砂塞,里边会通过反应很快耗尽器皿内的空气是它成为真空.结果,纵然你使上九牛二虎之力,也别想把磨砂塞拔出来.显然,对于这样一个顽皮的家伙,要保存它是十分困难的,它不论是在水里,还是在煤油里,都会浮上来燃烧.化学家们最后只好把它强行捺入凡士林油或液体石蜡中,把它的野性禁锢起来,不许它惹事生非. 锂被人发现有170多年了.在他出世后的100多年中,它主要作为抗痛风药服务于医学界.直到20世纪初,锂才开始步入工业界,崭露头角.如锂与镁组成的合金,能像点水的蜻蜓那样浮在水上,既不会在空气中失去光泽,又不会沉入水中,成为航空,航海工业的宠儿.此外,锂还在尖端技术方面大显身手.例如,氘化锂是一种价廉物美的核反应堆燃料;固体火箭燃料中含有51-68%的锂.不过,专家们认为,锂的才能目前没有得到全面的发挥,它的潜力还大着呢!
疯子村之谜
20世纪30年代,在日本一个偏僻的农村小镇里,发生了一件奇怪的事。村上先后有10多人发了疯病,这些人精神紊乱,行动反常,时而大哭,时而大笑,四肢变得僵硬……他们的罹病,给各自的家庭带来了灾难,也引起了人们的骚动,还惊动了当地政府和有关医疗部门。 当地的警察局和医院派出了调查组,进行了大量的访问调查,检查了这些疯子的身体和血液成分,发现他们身体中所含有的金属锰离子的含量比一般人要高得多。正是这些锰离子使这些人中毒并发了疯。 过多的锰离子进入人体,开始时使人头疼、脑昏、四肢沉重无力、行动不便、记忆力衰退,进一步发展使人四肢僵死、精神反常,时而痛哭流涕,时而捧腹大笑,疯疯癫癫,呈现令人作呕的丑态。 那么过多的锰离子又是从何而来的呢?原来 ,这个小镇的人们常常把使用过的废旧干电池随手扔在水井边的垃圾坑里,久而久这,电池中的二氧化锰,在二氧化碳和水的作用下,逐渐变为可溶性的碳酸氢锰,这些可溶性的碳酸氢锰渗透到井边,污染了井水,人们饮用了含有大量锰离子的水,便引起了锰中毒,造成了在短时间内有10多人发疯的怪事。
铜丝灭火
人呼出的二氧化碳气体可以灭火,黄沙可以灭火,水也可以灭火。你知道吗?铜丝也能灭火!不信,请你试一试。用粗铜丝或多股铜丝绕成一个内径比蜡烛直径稍小点的线圈,圈与圈之间需有一定的空隙。点燃蜡烛,把铜丝制成的线圈从火焰上面罩下去,正好把蜡烛的火焰罩在铜丝里面,这是空气并没有被隔绝,可是铜丝的火焰却熄灭了,这是为什么呢?原来铜不但具有很好的导电性,而且传递热量的本领也是顶呱呱的。当铜丝罩在燃着的蜡烛上时,火焰的热量大部分被铜丝带走,结果使蜡烛的温度大大降低,当温度低于蜡烛的着火点(190C)时,蜡烛当然就不会燃烧了。
一、课题研究的现状背景分析:
化学是以实验为基础的学科,过去,化学实验在化学教学过程中并没有得到重视,教师讲实验的现象普遍存在,随着新课改的深入实施,化学实验才逐步引起人们的注意。现在都出现了实验室容纳不了大班额学生数;大班额教学实验,实验室的仪器、药品就远远不能满足学生实验的需要,好多学校实验老师只能用演示实验代替学生实验,勉强完成教学任务。甚至有些学校干脆不做实验,只讲理论;农村师资力量薄弱,也是影响农村中学实验教学不能正常的瓶颈,专业化学教师相对缺乏,实验教学的规范性,科学性就存在很大的问题,也由于师资力量的缺乏,大部分老师课时重,用在实验和研究上的时间就太少了;农村一些学校管理相对落后,没有专门的实验室管理员,实验室的管理大多交给后勤总务上的老师,他们只起到了一个保管财产的作正答埋用,给实验带来了很大不便;农村中学学生来自各村的村办小学,基础层次不齐,他们的动手实验能力很差,又性格内向,表现欲不强;以上这些问题都严重影响着农村中学化学课实验教学的开展,于是,尽快寻找途径,解决农村中学化学实验中存在的问题,显得尤为重要。本课题将针对以上问题进行研究探索,寻找解决农村中学化学实验教学困难的方法。
二、研究的内容:
(一)农村大班额教学药品仪器相对不足的问题及对策研究;
(二)农村中学化学教师,实验员配备不足的问题及对策研究;
(三)农村中学学生动手能力较差的问题及对策研究;
(四)部分实验因条件不够无法演示或现象不明显的问题及对策。
三、本课题研究的意义
农村中学化学实验教学中存在的问题及对策研究对农村中学的实验教学、学生能力培养及生态环境等有深远的意义:
(1)能有效缓解目前农村实验室资源配备不足、无法保证正常实验开出率的问题。目前,农村中学普遍存在的问题有:实验室生均面积不达标,设备简陋,仪器药品数量不足,实验室管理不规范,实验经费投入不够等,这些问题多年来一直困扰着农村中学化学实验教学,不能保证实验课的正常开出率,严重影响了新课程在农村的实施。笔者通过实验替代品的研究,实验室管理的探索等,能一定程度上缓解农村中学化学实验中的突出矛盾。使农村中学化学实验教学健康有序的进行。
(2)能进一步培养学生实验操作能力与思维能力以及分析问题和解决问题能力。农村学生受各方面的影响,动手操作能力不强,阻碍了新课程在举蚂农村的实施,致使农村中学的学生成为“高分低能”的代名词。农村中学学生实验能力低下的原因:一是农村师资力量的不足,缺乏专业实验教师,部分教师在教学过程中重理论,轻实验,久而久之,学生对实验操作缺乏兴趣;二是农村部分学生性格内向,表现欲不强,不想在老师和同学面前出风头(主要是女生)。笔者通过对实验替代品的研究,用部分生活用品替代实验用品,就增强了学生实验的积极性;另外,部分演示实验变成学生分组实验、原来由教师告知实验步骤的被动实验变为在教师的引导下创造性地自己完成实验。让学生参与实验室的管理,在学生的带动下,能充分调动学生实验操作的积极性,定期不定期的开放实验室,能让学生在课堂上遇到问题,立即来到实验室通过实验及时解决,不但能培养实验动手操作能力,还能和培养学生的分析能力。引导学生积极动手,完成化学手工制作,学生在享受设计制作乐趣的同时,对部分实验仪器也有更近一步了解,对于培养农村中学学生实验操作能力起到了积极作用。
(3)有利于节能排减,建设资源节约型社会。大班额的学生化学实验会消耗大量实验用品,同时会排放大量废液,废气,废渣。对环境有一定的污染。笔者通过对“节约型”化学实验的探索研究,寻找仪器药品的替代品,这些替代品具有廉价、环保、可变废为宝。大大节约了学校开支,药品用量小,向环境排放的有害物质少,对于节约化学药品,节能减排斗起到了积极作用,同时,对于培养学生的勤俭节约思想、环保意识、热爱大自然的思想有深远的意义。
四、课题研究取得的理论(经验)成果
(一)经验成果:
(1)农村大班额教学中药举烂品仪器相对不足的问题找到了一套较好的解决方法。
目前,农村中学普遍存在大班额教学,而实验室的实验资源配备相对较低,加之农村中学经费紧张,虽然国家对农村中学加大了投入力度,配备了必须的一些实验器材和药品,可以满足老师演示实验之用,可学生实验需要的药品数目较大,所以就不能完全满足学生实验的需要,但按照课程标准的要求,老师要保证学生实验的正常开出,就不得不想办法,学找一些实验替代品来帮组学生完成实验。
课题小组的成员通过近几年的教学实践,发现初中化学实验是定性实验,部分药品都可由生活品替代,这样不仅降低了试验成本,而且也很容易买到,不会耽误学生实验时间。如实验室常用的配置盐水的氯化钠,就可以用实验替代,制取二氧化碳气体用的石灰石,就完全不用买,笔者所在的学校周边,最不缺的就是石灰石,老师只需带领学生捡一些富含碳酸钙的石头,打碎即可,实验室常用的金属锌粒,我常号召学生收集废旧电池,取其外皮,剪碎就可以代替锌粒,制取氧气的H2O2溶液,实验室不够就只能从就近的药店里买。实验室常用的Na2CO3我也常用食用纯碱代替。
(2)农村中学化学教师观念落后,实验员配备不足的问题有一套行之有效的对策。
随着新课程改革在农村的实施,国家对农村中学的师资力量,办学条件加大了投入力度,但农村与城市相比,仍存在明显的弱势,师资力量仍显薄弱,基础办学设施仍较落后,部分学校竟没有专业的物理、化学、生物老师,就更不用说有专门的实验员和实验室管理员了。这样,农村中学大多数化学老师仍沿用以前的粉笔加黑板代替实验。常此以往,学校和教师就对实验教学不够重视,认为实验教学对于提高成绩效果不明显,是白白耽误时间。造成农村中学在培养学生实验操作技能上和城市学生相差甚远,无疑阻碍了新课程在农村的实施。首先化学老师要更新教育理念,认真学习化学课程标准,领会其实质,研究课改后的考试动向,把握实验教学的重要意义,改变教学观念,改革教学方法,把实验教学真正落到实处,但由于化学教师的变动和各校课程安排的变动,希望县上能每年都进行一次化学专业化培训,使化学教师的专业素养得到提高和教学方式方法的得到更新,使他们能更好地适应化学新课改的要求。
另外绝大部分化学教师还担任班主任和好几个班的教学工作,还兼任有实验室管理员、实验员等多种角色,大多数农村中学九年级3-6个教学班,而化学实验室只有一个,且没有专门的化学实验员,在教学过程中,要组织一次学生实验,老师前前后后要忙好几天,准备学生实验需要的各种器材,药品,准备好了接着上实验课,连着好几节课,课间又要忙着为学生添加药品,补充消耗品,检查有没有损坏的仪器等,四、五个班的实验课上完,老师又要忙着整理实验室,通常一个实验下来,把老师都累坏了。如何处理这几重角色的关系,如何合理安排教学,为学生提供一个良好的实验环境呢?我认为应大胆创新,在学生中培养实验室助手,培养小小实验管理员。我每年在九年级第一学期刚开始就着手在每个班寻找2-3名责任心强,能吃苦耐劳的学生,通过一些简单的培训,到后半学期,各班的这些学生已经基本能够胜任实验员的工作。每次学生实验前后,他们都能按照老师的要求,准备好实验仪器、药品。这样不仅给老师帮了大忙,对他们本人学习化学也是一个极大的促进。而他们也能带动所在的班级形成一个浓厚的学习化学的氛围。这样既方便了老师,培养了学生的能力,激发学生浓厚的学习兴趣,老师何乐而不为呢。
(3)通过改进实验、变演示为学生分组实验、变老师提前告知实验步骤为在老师的引导下学生自己设计实验等方法,使农村中学学生动手能力较差的问题迎刃而解。
农村中学的学生在进行化学实验是动手能力较差,笔者通过调查发现造成此原因有:
1、教师过于重视实验,严格要求学生,过分强调实验仪器珍贵的做法,会给学生增加心理负担,使不少学生做实验时小心翼翼、缩手缩脚,不敢大胆实验,害怕损坏仪器受到老师的批评。
2、有的教师过分强调试剂药品的毒害作用,使学生产生恐惧心理,实验时采取避而远之的态度。
3、教材中的部分实验都有已知操作过程、已知实验结果的特点,有些还是教师曾演示过的,很容易形成重复与枯燥的问题,实验课大都是“填鸭式”的,即教师与教材都设计好了一切,为保证实验正常进行,教师准备得较多较细,学生只管“照方抓药”,根本谈不上独立思考,因此,好多学生对实验没了兴趣。
4、部分探究实验,好多同学不知道实验环节,很想动手,却无从下手。
5、部分同学感到化学实验太神秘了,我们还是先学好理论知识。
6、部分学生性格内向,不想在老师和同学面前出风头。
通过调查得知,大多数农村学生内心深处还是想自己动手,但由于害怕弄坏仪器、不知怎样操作、性格内向等多种原因,是动手能力不强的主要原因。找到了问题的症结,我们就好对症下药了。我认为,从以下几个方面入手,刺激学生的动手能力:(1)化学实验生活化。如九年级化学教材上第一学期的一个实验,探究蜡烛的燃烧,老师就提前安排学生自己准备实验器材,让学生在教室完成本实验,这样学生在课外忙着准备蜡烛,玻璃杯,火柴,熟石灰,小刀,小木条等。结果实验结束后,学生脸上洋溢着喜悦的心情。原来化学实验就这么简单啊。紧接着的另一个实验就是“探究人体吸入的空气和呼出气体的不同”,我也安排学生自己准备所需的如饮料吸管、小木条、熟石灰,用脸盆代替水槽,我只跟学生提供两个集气瓶。这样既能发现化学专用仪器的严密性,科学性,也能发现原来好多化学实验仪器也可以用生活品替代,从而解开化学实验的神秘面纱。(2)化学实验开放化。大部分化学老师指导学生完成实验时,重视严格按照操作步骤,这一步干什么,下一步干什么等等,如此下去学生做实验根本不用思考,直观照方抓药,按部就班,这样就不能培养学生的实验能力。笔者认为,实验应稍微“开放化”,老师只引导大体思路,步骤,方案都可以交给学生自己动手来完成。刚开始,学生可能感觉无从下手,但坚持下去,在老师的指导下学生都能在实验中养成一个既能动手、又能动脑的好习惯。也能满足部分学生善于钻研的好奇心。(3)多用表扬,赞赏的眼光看学生,其实农村和城市的学生一样有好奇心,探究欲,作为农村的实验老师,要不时的表扬敢于动手的学生,彻底打消学生胆怯的心理,一步步扭转学生内向的性格,直至选几个同学能勇敢地站在讲台上从容的完成一个演示实验,老师在号召学生送上一个热烈的掌声,实验优秀学生就是这样被培养出来的。(4)合理利用实验替代品,农村的实验老师一定要善于开发农村的课程资源,搞活实验,学生用替代品完成实验时,就不会担心损坏仪器要挨批评,就会大胆的进行实验。
我的设想也有很多不足,一是我的水平有限,对策只在经验层面上,而理论上还不成熟;本文涉及的问题很多,我只想到了其中的几个侧面,其它的还没有考虑成熟,我会在以后的教学中会进一步深入考虑。