“一鸣惊人”---爆鸣实验的创新设计
钠与水反应实验的创新设计
钠与水反应实验的创新设计作者：伍强方娟蔡益来源：《化学教学》2017年第08期摘要：分析了教材中用爆鸣法和一线教师用点燃法来检验钠与水反应牛成氢气的实验方案，指出了这些实验方案存在的不足之处。
利用钠块浸没在水中需0.5～ls时间才熔化的性质，设计了安全可行、装置简单、操作简便和成功率高的爆鸣法和点燃法检验氢气的实验方案。
通过改进后的教学，学牛能更好地领悟钠与水反应的原理，了解实验安全常识，从而提升教学效果。
关键词：钠与水反应；氢气检验；爆鸣法；点燃法；创新设计文章编号：1005-6629（2017）8-0073-03中图分类号：G633.8文献标识码：B將钠块投入盛有水的烧杯中，钠与水反应发出嘶嘶声，不可依此现象断定生成了氢气，须收集气体做爆鸣试验或点燃试验。
钠与水反应的实验有时会发生爆炸或燃烧，如果在空气氛围的封闭容器中进行实验，就会引发氢气的爆炸，结果不堪设想。
因此教材和教师一直在探讨安全可行和成功率高的检验钠与水反应生成氢气的实验方案。
1爆鸣法检验钠与水反应生成的氢气用爆鸣法来检验钠与水反应生成的氢气，以往人教版有多种实验方案，而现行人教版却未提及氢气的检验。
（1）《高级中学·化学》的实验方案：实验装置如图l所示。
用铝箔包好一小块钠，并在铝箔上刺些小孔，用镊子夹住，放在试管口下面，用排水法收集气体。
小心地取出试管，移近火焰，检验试管里是不是收集了氢气。
此实验方案存在的不足之处为：实验发生爆炸的几率较高，爆炸时会炸裂铝箔层。
（2）《全日制普通高级中学教科书·化学（试验修订本）》的实验方案：实验的装置如图2所示。
在一个空塑料瓶中加入约3/4体积的水，用手挤压瓶子，使水面上升至近瓶口，然后塞上用大头针固定金属钠块的塞子，倒置塑料瓶。
待反应完全后，检验钠与水反应所生成的气体。
此实验方案存在的不足之处为：实验的操作要领难以掌握，实验成功率相对较低。
（3）《全日制普通高级中学教科书·化学》再一次采用了《高级中学·化学》的实验方案，可见此实验方案相对较好。
“声音的产生”实验改进与创新
S小学科学cience2022.04本案例利用愉快的打节拍活动激发起学生对声音的探究热情，再通过多个创新有趣的实验将物体发声时的振动信号形象化，最后在多层次的实践应用中进一步促进了学生对知识的掌握水平。
案例依托丰富的探究实验和活动，以学生动手操作代替以听和看为主要方式的学习过程，引导学生最大限度地主动参与到学习活动中，使学生对科学的探究兴趣和动手实践能力都得到提高。
探究实验是小学生学习科学的重要方式，强调从学生熟悉的日常生活出发，通过学生亲身经历动手动脑等实践活动探索未知，对学生科学意识和创新思维等核心素养的培养有重要作用。
苏教版三年级下册《声音的产生》一课，通过听声音的体验，激起学生探索声音产生的奥秘，再经过弹拨钢尺和橡皮筋的实验探索振动与声音的关系，整体是以探究形式开展教学的。
但在教学实践中，笔者发现学生存在探究兴趣不大、难点理解不透彻、对声音产生的原理掌握水平偏低的问题。
因此，笔者针对以上问题进行了实验改进和创新，以期更好地培养学生的核心素养。
一、被动地“听”改为主动地“拍”教材中原有的导入活动设计是利用谈话法，引导学生思考上课的铃声是怎样产生的，从而引入课堂。
但学生对上课铃声兴趣不大，许多优课将导入环节进行了改进，设置成播放一段包含了自然界各种声音的音频，让学生认真倾听并辨别听到的声音，虽然学生参与的积极性有所提高，但仍不能激发全体学生的兴趣，而且这样的教学活动仅仅起到了引入新课的功能，在后续的教学环节中价值不大。
本案例在导入时先带领学生一起通过双手和桌子打出律动的节拍，再顺势启发学生思考，为什么拍击双手和桌子能发出声音呢？从而引出要探究的问题——声音产生的原因。
这样的教学设计将学生被动地“听”变成了主动地“拍”，学生不再被要求保持安静,减少了束缚感，更积极地参与到实验中。
此外，拍击双手和桌子的活动还能在探究声音产生的原因和应用声音产生的原理解释生活现象的环节，转化成随堂生成的教学资源，各教学环节相互联系，紧扣声音产生的原因这一主题，能使学生获得更加完整的概念。
实验设计与改进
教材中 H2和 O2混合爆炸性实验
• 若采用书中方法,如图1所示：
• 一方面实验成功率不 高，
• 另一方面危险性较大。
青 衣
改进后H2和 O2混合爆炸性实验
• 采取将体积比为 2：1 的入肥H2皂：水O中2混，合液气面体上通
会产生很多小气泡如 图-2。
• 用燃着的木条点燃气 泡，立即产生爆鸣声，
青 衣
（五）科学性原则
• 如：设计制备二氧化碳气体的实验： • 依据无毒、价廉、易得、可行等因素选择试剂； • 依据反应物的状态以及反应条件选择气体发生装置； • 依据生成气体的密度及在水中的溶解情况，确定采用什么
方法收集等。 • 实验的成功与失败决定于实验方法是否科学等。
青 衣
（六）主体性原则
衣
（二）简易性、快捷性原则
• 实验操作是否简单、方便，是判断、评价实验方案是否具 有具体实验价值的重要因素。如果实验装置复杂，操作不 方便，超过了中学化学实验室所配置的常用仪器，超过中 学化学对实验的基本要求；实验耗时较多不便于在课堂上 做，或实验装置设计不符合简单、操作方便这一要求，就 不便在中学推广、应用。这就需要保证设计的实验切实可 行，实验速度快捷，实验条件符合基本要求，实验条件易 于控制。
• ①实验时间控制及药品用量； • ②造成实验时间过长的原因； • ③提高实验速度的方法和可能途径
青 衣
（三）安全性、无污染原则
• 中学化学实验要以实验安全第一为前提，由于化学实验的 自身特点，一般都存在一定的安全隐患，容易造成实验室 污染等。因而设计的实验应充分考虑安全因素，防止事故 发生，消除事故隐患。实验设计过程中，要有尾气处理装 置，装置气密性好，避免气体泄露。要求实验过程确保师 生的身心安全，确保无事故发生，确保不污染环境。化学 实验装置必须是有安全保证和无污染的装置。
粉尘爆炸实验的改进
实验5：实验改进与创新设计——粉尘爆炸实验的改进一、【问题的提出】1、实验在课题中的地位和作用：九年级化学教材（人教版）《燃料及其利用》单元中，在介绍“易燃易爆物的安全知识”时提到:可燃性气体或粉尘在有限的空间内遇到明火会发生爆炸。
学生对面粉能引起爆炸很怀疑，教材为此创设了一个问题探究情景，设置了粉尘爆炸实验来探究可燃性粉尘能否发生爆炸。
通过本实验，学生可以观察到粉尘燃烧引起的爆炸现象，了解粉尘爆炸的危害性。
因此，实验的成败直接关系到学生能否掌握对可燃性粉尘发生爆炸及爆炸条件的认识。
但按照教材的设计去做，实验几乎无一人成功，以至本来是一个趣味性极强的演示实验，而教师在教学时不得不选择“以说代做”了事。
改进该实验，使其具有可操作性，提高实验成功率，具有很大的实用性。
因而本小组选用该实验进行改进。
2、教材的实验：（1）实验装置图：（2）实验操作过程：剪去空金属罐和小塑料瓶的上部, 并在金属罐和小塑料瓶的底侧各打一个比橡皮管外径小的小孔.连接好装置,在小塑料瓶中放面粉,点燃蜡烛,用塑料盖盖住罐。
从橡皮管一端鼓入大量的空气,使面粉充满罐,观察现象.（3）不足之处：按照教材上的方法进行，实验成功率很低，几乎为零，研究发现该实验设计有以下几点不足:a) 若面粉不是特别干燥, 则不易被点燃, 这是该实验成功率低的主要原因。
b) 爆炸所用罐体为金属材料, 不透明, 学生不能看到罐体内部蜡烛与面粉的燃烧情况。
c) 用小瓶装面粉，鼓气时易形成孔洞，导致实验难以控制。
d) 塑料盖与金属罐之间密封不严, 即使面粉偶尔被点燃, 爆炸效果也不理想。
e) 鼓气量不好控制。
吹入的气流太少，面粉不能充满金属罐；吹入气流太多，扬起的粉尘易使烛火熄灭，导致实验失败。
f) 塑料盖太重、太紧，不容易被掀开。
g) 点燃蜡烛、盖容器盖、鼓气吹面粉要一气呵成。
否则，容器内空气中的氧气消耗过多，会导致粉尘燃烧时氧气不足，无法产生爆炸声。
二、【问题解决设想】（1）改进设想：a) 改进火源的选用：①将实验所用蜡烛引燃改为电火花引燃：在220V的电压下，在两根导线中连接两根从铜导线抽出的细铜丝，当打开电源，两根细铜丝承受不了过重的负荷瞬间烧断并放出电火花引爆。
趣味科学实验培养孩子的创造性思维
趣味科学实验培养孩子的创造性思维科学实验是培养孩子创造性思维的重要途径之一。
通过参与趣味科学实验，孩子们可以不仅提高他们的科学知识，还可以培养他们的创造力和问题解决能力。
本文将介绍一些适合孩子参与的趣味科学实验，并解释如何通过这些实验来培养他们的创造性思维。
第一部分：物理实验物理实验可以让孩子们了解自然界的基本规律，并学习运用这些规律来解决问题。
以下是一些适合孩子们进行的物理实验：实验一：气球火箭实验材料：气球、吸管、鞋盒、薄纸板、胶带步骤：1. 将吸管插入气球的口部，并用胶带固定。
2. 用剪刀将鞋盒的一个侧面打开，使其成为一个平面。
3. 将薄纸板剪成一个三角形形状，作为火箭的尾翼，并用胶带固定在火箭的底部。
4. 将气球充气。
5. 让孩子用火柴点燃吸管上的气球口部，然后迅速放开火箭。
这个实验可以让孩子们学习到反作用力和压力的基本原理，同时激发他们对航天的兴趣。
实验二：水的密度实验材料：塑料瓶、不同密度的液体（例如水、食用油、盐水）步骤：1. 将不同密度的液体倒入不同的塑料瓶中，保证每层液体都有足够的厚度。
2. 让孩子观察不同液体的层次变化。
通过这个实验，孩子们可以学习到密度的概念，并了解不同物质之间的浮力和沉降作用，培养他们对物质属性的观察和分析能力。
第二部分：化学实验化学实验可以让孩子们探索化学反应的奥秘，并培养他们的实验技巧和观察能力。
以下是一些适合孩子们进行的化学实验：实验三：彩虹火焰实验材料：烧杯、不同颜色的盐、酒精、火焰步骤：1. 将烧杯倒置，加入一小部分酒精。
2. 在酒精上撒上不同颜色的盐。
3. 用火焰点燃酒精，观察火焰的颜色变化。
这个实验可以让孩子们学习到不同金属盐燃烧时的火焰颜色，并引发他们对化学元素的兴趣。
实验四：发光泡泡实验材料：氢氧化钠、氯化荧光素、氢气球、纸篮球步骤：1. 将氢氧化钠和氯化荧光素溶解在水中，制成发光溶液。
2. 用氢气球将发光溶液填充。
3. 观察充满发光溶液的氢气球发出的光。
几个中学物理实验的创新设计
几个中学物理实验的创新设计1.利用光的折射原理设计实验：在本实验中，我们将设计一种新的方法来展示和解释光的折射原理。
我们将使用一个透明的玻璃板和一束光线来展示折射现象。
首先，我们将放置玻璃板在一个固定的位置上，然后将一束强光线照射到玻璃板上。
我们将观察光线在通过玻璃板时的折射现象，并用一张纸板记录下折射角的大小。
通过这个实验，学生们可以更直观地了解光的折射原理，同时也可以提高他们的实验操作能力。
2.利用磁场力设计实验：在这个实验中，我们将设计一种使用磁场力来展示物体运动的实验。
我们将在一个平坦的表面上放置一些铁磁物体，并在它们周围放置一些磁铁。
然后，我们将通过改变磁铁的位置和方向来控制磁场的强度和方向，从而使铁磁物体产生运动。
通过这个实验，学生们能够直观地了解磁场力对物体运动的影响，提高他们对物理学的兴趣和理解。
3.利用声音频率设计实验：在这个实验中，我们将设计一种使用声音频率来展示声波特性的实验。
我们将使用一个声音发生器和一个噪音检测器来产生和检测声音的频率。
首先，我们将设置声音发生器的频率，然后用噪音检测器来检测声音的频率。
通过对不同频率声音的检测和比较，学生们可以更直观地了解声波的频率特性以及声音在不同介质中的传播情况。
4.利用静电力设计实验：在这个实验中，我们将设计一种使用静电力来展示物体静电充电的实验。
我们将使用一个静电发生器和一个静电探测器来产生和检测静电场的强度。
首先，我们将在一个绝缘板上放置一些绝缘物体，并将静电发生器接通，使绝缘物体带上静电荷。
然后，用静电探测器来检测物体上的静电荷量。
通过这个实验，学生们可以更了解静电力的原理以及静电荷的产生和作用。
通过以上设计的实验，学生们能够更直观地了解物理学中的一些基本原理和定律，提高他们的实验操作能力和思维能力，增强他们对物理学的兴趣和认识。
通过不断创新和设计新的实验，我们可以不断推动物理教育的发展，培养学生的创新精神和实践能力，为科学技术的发展做出贡献。
初中物理创新实验大赛作品
初中物理创新实验大赛作品
在初中物理创新实验大赛中，学生们展示了他们的创造力和实践能力。
他们通过设计和实施各种有趣的实验，探索了物理学的奥秘。
其中一个获奖作品是一个基于电磁感应原理的发电机。
学生们利用铜线、磁铁和电池制作了一个小型发电机。
当铜线在磁场中运动时，就会产生电流。
这个实验不仅让学生们了解了电磁感应的原理，还锻炼了他们的动手能力。
另一个获奖作品是一个基于光的折射原理的光学仪器。
学生们利用透明塑料板、三棱镜和水制作了一个简易的望远镜。
当光线经过三棱镜时，会发生折射，使远处的物体看起来更近。
这个实验让学生们了解了光的折射原理，并锻炼了他们的观察能力。
这些优秀的作品充分展示了初中生对物理学的兴趣和热情。
它们不仅丰富了学生们的课余生活，还为他们今后的学习打下了坚实的基础。
我们期待着更多优秀的作品在未来的物理创新实验大赛中诞生！。
“洁厕灵和84消毒液混用的实验设计”及 “氢氯光照实验的再改进”
“洁厕灵和84消毒液混用的实验设计”及“氢氯光照实验的再改进”作者：王昆邢霞来源：《求知导刊》2020年第01期摘要：实验一巧妙利用Y型管对洁厕灵和84消毒液混用进行了实验设计，操作方便，现象明显且层次分明，直观体现了两者混用后产生氯气的强烈程度。
该实验可作为学生“科学探究”的素材，应用于指向学科核心素养的命题设计。
实验二对氢氯混合气体光照爆炸实验进行了再改进，创新之处主要体现在氢气、氯气的收集途径以及光照爆炸的发生装置上，使实验更易操作，氢气、氯气的体积比例得以更好控制。
关键词：洁厕灵;84消毒液;氢氯光照实验一、洁厕灵和84消毒液混用的实验设计尽管商家已经在“洁厕灵”瓶标上明确写明：“请勿与漂白剂或其他化学产品一起使用，以免产生有害气体。
”在“84消毒液”瓶标上明确提示：“若与酸性制品或其他清洁产品混合使用，可能产生有害人体的气体。
”但两者混用引起的中毒事件仍时有发生。
普通高中化学课程标准（2017年版）指出“科学态度与社会责任”是化学学科核心素养的五个要素之一，其素养水平三指出：具有理论联系实际的观念，有将化学成果应用于生产、生活的意识，能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。
于是笔者巧妙利用Y型管对此实验进行了设计，较相关实验，此实验装置简单，易操作，现象明显且有层次。
操作如下。
（1）小心将84消毒液滴入Y型管的一侧，将洁厕灵滴入Y型管的另一侧，为防止干扰，勿将滴管碰触Y型管壁。
（为避免浓盐酸挥发造成的提前产生氯气的现象，洁厕灵在84消毒液之后放入。
）（2）在瓶口放置湿润的淀粉碘化钾试纸，盖上橡皮塞。
（原料有限，产生的氯气有限，不会将橡皮塞冲出。
）（3）倾斜Y型管，使两侧试剂充分接触。
可以观察到，湿润的淀粉碘化钾试纸自下至上明显变蓝，这说明此反应产生了氯气。
但一段时间后，自下至上又明显褪色，这说明氯气继续将碘单质氧化，从而导致蓝色褪去。
整个实验现象相当明显，层次分明，不仅在实验的过程中加强了学生的安全意识，还能通过观察到的实验现象培养学生的科学探究意识。
钠与水反应微型实验创新设计
课例研究师：这个问题提的很好，请大家对照我们的定义想一想这个问题，有没有哪位同学可以回答这个问题？生乙：我认为在x=1处，不具有单调性，因为由定义知函数的单调性是在某个区间D 上具有单调性。
师：回答正确。
这里我还要补充说明一点，虽然对于这个函数y=f （x）在区间（-5，-2），（1，3）上是减函数，但我们不能说函数在区间(-5,-2)(1,3) 上是减函数。
这次教学采用师生问答的形式，老师旨在引导，学生充分自主，以学生自主的学习为主，意在适应新课改理念下的课堂教学，以突出平等、合作与交流、相互理解、转变角色等新观念，使师生间的教与学相互促进。
具体的突出了研究函数时我们常用的数形结合的思想和研究函数性质的步骤，即第一步，观察图象，描述函数图象特征；第二步，结合图、表，用自然语言描述函数图象特征；第三步，用数学符号的语言定义函数的性质。
在增函数的研究过程中，让学生自己用自己的语言描述，再用数学语言定义，大胆的让学生去尝试，重在锻炼学生的将实际问题抽象成数学语言的概括能力、语言的严密性和准确性。
在研究减函数时完全将课堂交给了学生，让学生学会用类比的思想方法处理问题的技巧和能力，例题的目的在于使学生能够结合定义，根据图象能够用数学语言解决问题，进一步巩固知识和加强应用能力。
在学生参与的同时有效地完成了教学目标。
参考文献：1.汪江松主编，重难点手册高中数学1，华中师范大学出版社；2.人民教育出版社数学教材必修1；3.人民教育出版社数学教材必修1教师教学用书.一、设计思路钠与水的反应实验是中学化学重点实验项目之一，而现行人教版全日制普通高中教科书化学必修一关于钠与水反应的实验装置存在以下不足：一是敞口进行，存在安全隐患。
钠与水的反应没有专门的反应容器，而反应在敞口的烧杯或培养皿中进行，由于钠与水的反应比较剧烈，钠容易溅出反应容器，存在着一定的安全隐患。
二是气体不易收集。
在用排水法收集氢气时，需要将盛满水的试管倒置于烧杯内，但水容易溢出来，使操作不便。
初中物理【创新性实验】
初中物理演示实验创新性实验汇编性。
5 光的折射的如图所示，用眼睛可以观察到石块，但用竹签穿过细管却碰不到，改用激光笔通过细管照射，石块可以被照亮。
直观说明了光的折射。
调整细管角度，把石块改为容器壁上的记号，再次做实验，演示“池水变浅”现象。
1.直观性强，创造性的用呈直线状竹签比对沿直线传播的光路，学生易于观察和感受到光路发生了偏折的事实；2.器材简单，便于开展实验；3.实验过程加入学生参与，使其在探索中有“出乎意料”的情感体验过程，印象深刻。
6 凸透镜成像 1.准备两张同样大小的硬纸板，在其中一个上按一定形状（如三角型）扎几个小孔，嵌入手电筒上的led灯珠，连接好电路，立于光具座上，代替蜡烛进行实验。
2.在另一张同样大小的硬纸板上，用笔标记出对应的灯珠位置，实验时用来比较物像是否同样大小。
1.灯珠的亮度更高，便于在较强光线环境下演示。
2.物像大小关系比较方法更科学。
7 近视眼远视眼的成因与矫正如图，将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，调整位置，使其能够成清晰实像。
1.近视眼：将光屏远离凸透镜，光屏上原来清晰的像变得模糊，演示成像在视网膜前。
将近视镜放在蜡烛和光屏之间，成像又变得清晰。
2.远视眼：将光屏靠近凸透镜，光屏上原来清晰的像变得模糊，演示成像在视网膜后。
将远视镜放在蜡烛和光屏之间，成像又变得清晰。
能够直观的演示近视眼和远视眼的矫正办法和部分成因。
8 练习使用温度计将简单的测量改为先估测后进行测量，在实验室中准备好一大杯热水和一大杯冷水，1.引入竞争机制，同组之间比较，学生让同学先进性任意混合，再用手试水温（注意烫伤），估测水温，同组之间进行比较，看谁估计的值与测量值最接近。
让学生用热水和冷水混合配比适当温度的温水，例如37摄氏度，再进行测量，看谁配制的水温最接近要求。
的参与意识提高，注意力更加集中。
2.通过估测，使学生获得感性认识，对温度这个物理量有了更进一步的直观理解。
9 汽化吸热实验一：烧不坏的手绢：将两份酒精和一份水兑在一起，将手绢放到兑了水的酒精里浸湿。
中学物理创新实验设计声音不能在真空中传播
中学物理创新实验设计实验课题：声音不能在真空中传播新关镇中学骆振山1．实验在教材中所处的地位与作用本实验是初中物理上学期第一章第1节关于声音传播需要介质的实验，作为第一堂物理正课，生动的实验演示能极大的激发学生学习物理兴趣，并且能够促进对声音传播需要介质有更深刻的认识。
2．实验原型及不足之处原实验采用真空罩、抽气机、小闹钟来进行实验，将震动的小闹钟放在真空罩中，听声音，再通过抽气机抽掉真空罩中的空气，听声音的变化，来发现声音不能在真空中传播，声音的传播需要介质。
采用此装置效果虽然较好，但设备比较笨重，并且由于学校实验设备可能配备不齐或已经损坏，多数学校没有进行该实验。
3．实验创新与改进之处本实验设计思路是采用简单、易找的器材来较好的完成教学目的，并且能得到同等的实验效果，而所采用的都是日常生活中的用品，提高学生兴趣，同时学生也能自己组装进行该实验，激发学生实验创新能力。
4．实验器材小喇叭、耳机线、注射器、棉花、玻璃胶、小皮塞、话筒、教学用录音机5．实验原理及装置说明（1）装置图如下（2）实验原理通过先排开注射器中的空气再密封，抽动注射器内筒，克服大气压强，实现一个小的类真空环境，通过话筒接收小喇叭声音的变化，再用教学录音机放大，让全体同学都能感受声音传播需要介质。
（3）装置说明先将耳机线通过注射口后接上小喇叭（可采用手机外置小喇叭），在小喇叭后面放些棉花，占用多余空间，然后推入注射器底部，装好后再用玻璃胶将注射口密封。
再选择合适的位置在注射器上钻一个小排气孔。
6．实验过程（1）将活塞推入注射器，不将排气孔密封，用mp3播放声音，用话筒和教学录音机，感受声音大小。
（2）再将活塞推入注射器底部，然后再将排气孔密封，向后用离拉活塞，即可实现小的类真空环境，通过话筒、教学用录音机让学生感受有空气和类真空中声音大小的变化。
7．实验效果通过该实验演示，能较明显体会到两次声音的变化，证明声音传播需要介质，声音不能在真空中传播，并激发了学生对物理学习的兴趣。
初中物理教学中物理实验的创新设计案例分享
初中物理教学中物理实验的创新设计案例分享一、引言物理是一门以实验为基础的学科，实验在物理教学中具有非常重要的作用。
在初中物理教学中，教师需要运用各种实验手段，帮助学生更好地理解和掌握物理知识。
然而，传统的物理实验教学方式往往存在一些问题，如实验器材缺乏、实验方法单一等。
因此，创新物理实验设计显得尤为重要。
本文将分享一个初中物理教学中物理实验的创新设计案例，旨在为初中物理教学提供一些有益的参考。
二、创新设计案例1.实验名称：探究影响液体蒸发快慢的因素2.实验目的：通过实验，帮助学生理解液体蒸发快慢的影响因素，并学会如何控制变量进行科学探究。
3.实验器材：两个相同的蒸发皿、酒精灯、火柴、滴管、两块相同的玻璃片、塑料吸盘、扇子、计时器。
4.实验步骤：(1)在两块相同的玻璃片上分别滴上相同体积的液体（例如清水）。
(2)将其中一个玻璃片放置在空气中，另一个玻璃片用塑料吸盘固定在盛有热水的大烧杯口部，使吸盘内的空气被加热。
(3)观察两个玻璃片上液体的蒸发情况，记录时间并拍照。
(4)对比两个玻璃片上液体的蒸发速度，得出结论。
5.实验结果：(1)在相同时间内，放置在空气中的玻璃片上液体蒸发较快。
(2)在热水中加热的吸盘玻璃片上液体蒸发速度明显快于常温下的玻璃片。
(3)对比实验结果可以得出，液体蒸发的快慢与液体的表面积、液体的温度以及液体表面的空气流动速度有关。
6.实验反思：在实验过程中，学生通过观察、记录、分析和比较，能够更好地理解液体蒸发的快慢与哪些因素有关。
同时，实验中的控制变量法也可以让学生更好地掌握科学探究的方法。
在实验过程中，可以鼓励学生提出其他可能影响液体蒸发快慢的因素，并尝试进行验证。
这样不仅可以提高学生的科学探究能力，还可以激发他们的学习兴趣和积极性。
三、教学方法的创新应用1.实验教学方法的创新：通过创新实验设计，将抽象的物理知识转化为生动有趣的实验过程，有助于激发学生的学习兴趣和积极性。
同时，创新实验设计还可以帮助学生更好地理解和掌握物理知识，提高他们的科学探究能力。
高中化学实验改进与创新案例集(中)
高中化学实验改进与创新案例集(中)案例21 Na和水反应实验装置的改进实验名称Na和水反应实验装置的改进实验目的通过对教材实验装置的改进，设计出一套能集展示反应现象、收集气体、点燃气体为一体的实验装置。
实验原理2Na+2H2O=2NaOH十H2↑实验仪器及药品铁架台、酒精灯、U形管、小刀、滤纸、带玻璃阀门的尖嘴导管、酚酞、金属钠、水。
实验装置实验步骤及现象1.检查装置的气密性。
2.用铁架台将高低U形管夹平，然后从低端管口注满水,并在管口滴1滴~2滴酚酞。
3.切割一小块金属钠,并用滤纸将煤油吸干。
然后迅速塞住U形管的另一端,让金属钠与水充分反应。
4.待反应完毕后,用手打开玻璃阀门,控制气体的流量,用酒精灯在尖嘴处点燃。
5.实验现象:钠与水剧烈反应,熔成闪亮的金属小球,并在液面上游动;发生反应的U形管低端液面迅速下降,另一侧高端管中液面上升,有水贮存;且U形管钠与水反应的一侧管内的溶液变红。
点燃气体时,可见气体安静的燃烧,火苗较长,且火焰呈淡蓝色,直至气体耗尽。
创新设计后的优点1.组装方便,实验仪器简单。
本实验装置分为二部分,一是特殊U形管;二是尖嘴导管构成的阀塞。
实验仪器简单,可循环使用,降低实验成本。
(2)操作简单,便于教师演示。
该实验是将反应装置和气体的收集装置连成一体,利用产生的气体造成一定的压强,将压出的水贮存在一侧较长的管内,同时将生成的气体贮存起来。
在气体点燃时,贮水一侧的水能顺利地气体压出,有利于气体的点燃;因为起始液面等压出气体时不至于将水压到容器外边,同时又将气体全部压出,不会残留。
火苗的大小可通控制玻璃阀来控制,该装置的自动化程度比较高。
(3)气体纯净,实验安全有保障。
反应前，U形管中注满了水，迅速将放有钠p 的带有尖嘴的玻璃阀塞在U形管的一端,此时形成了充满水的密闭体系,生成的气体中不会混有空气。
虽然钠与水反应是放热反应,但因生成的气体中没有混有空气,不会发生爆炸。
钠的用量只影响生成气体的量,不影响实验安全。
单元作业设计一等奖案例
单元作业设计一等奖案例引言优秀的教学案例对于提高学生的学习效果和兴趣具有重要意义。
本文将介绍一个获得一等奖的单元作业设计案例，该案例在激发学生创造力、培养综合能力方面表现出色。
案例描述某中学化学老师李老师在教授《化学反应原理》这一单元时，设计了一项名为"实验探究与创新设计"的单元作业。
以下是该案例的具体内容：1.实验探究阶段李老师首先组织学生进行一系列基础实验，旨在让学生通过实际操作加深对化学反应原理的理解。
学生们分组进行实验，并记录实验数据和观察结果。
在实验过程中，李老师鼓励学生自主思考和探索，提出问题，并引导他们找到答案。
2.创新设计阶段在实验探究阶段结束后，李老师给予学生一个创新设计的任务：根据已学的化学反应原理，设计一个创新的实验方案或解决方案。
学生可以选择改进已有的实验方法，提出新的实验思路，或解决实际问题中的化学反应难题。
李老师鼓励学生发挥创造力，培养他们的实验设计能力和综合运用知识的能力。
3.实验展示与评选完成创新设计后，学生们进行实验展示。
他们向全班同学和李老师介绍自己的设计理念、实验步骤和预期结果。
每个学生团队都准备了海报、展板等形式的展示材料，并进行口头报告。
李老师邀请了其他教师和专业人士组成评审团，对每个团队的实验设计进行评选。
结果与评价经过评审团的评选，一等奖被授予了一个名为"环保洗衣液研发团队"的学生团队。
该团队在实验探究阶段的基础上，设计了一种环保洗衣液的配方，采用了可再生资源和无害化成分，既具有优良的清洁效果，又对环境友好。
评审团认为这个创新设计融合了化学反应原理、环保意识和实际需求，体现了学生团队的创造力和综合能力。
该单元作业设计案例在以下方面取得了成功：激发学生创造力：通过给予学生创新设计任务，鼓励他们独立思考、解决问题，培养了他们的创造力和创新精神。
培养综合能力：通过实验探究和创新设计阶段，学生不仅加深了对化学反应原理的理解，还培养了实验设计、数据处理和展示能力等多方面的综合能力。
小学科学创新实验方案（大全五篇）
小学科学创新实验方案（大全五篇）第一篇：小学科学创新实验方案小学科学创新实验方案—物体沉浮的规律平常心【实验目标】1、让学生知道物体的沉浮与自身的质量和体积都有关。
2、让学生知道不同材料构成的物体，如果体积相同，重的物体容易沉；如果质量相同，体积小的物体容易沉。
【实验器材】同体积不同质量的铁（39g）、塑料(4 g）、木头(3.5 g）；同质量不同体积的铁块(18 g）、塑料(18 g）、木块(18 g）；水；水槽一个。
【实验原理】本课是人教版五年级下册“沉与浮”单元中的第二课，原课题是《沉浮与什么因素有关》。
为了使学生认识物体在水中的沉浮与它们的轻重、大小有关，我设计了这个实验活动：“物体的沉浮规律。
”学生在第一课“物体在水中是沉还是浮”的学习中，知道了有的物体在水里上浮，有的下沉；还知道了，同种材料构成的物体，在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。
但是，根据经验，学生仍然会认为物体的沉浮会与它们的轻重和体积有关。
这里面有着怎样的关系？怎样帮助学生梳理清楚其中的关系呢？于是，我设计了用不同材料的物体，通过变量控制来探索其中的秘密，即1提供一组同体积不同质量的物体和一组同质量不同体积的物体。
探究出影响沉浮的因素，得到有关物体沉浮的规律。
即不同材料的物体，在体积相同的情况下，重的易沉，轻的易浮；在质量相同的情况下，体积小的易沉，体积大的易浮。
学生对物体沉浮的有关认识经历了“发现——否定——在否定——在发现”这样一个不断冲突、不断修正的过程。
【实验创新点】１、向学生提供自备材料，帮助学生通过实验，探究出物体的沉浮与它们的质量和体积的关系。
2、引导学生运用变量控制的研究方法，理解质量与体积对沉浮的影响。
学生对物体质量、体积与沉浮的关系有了更进一步的认识，科学概念有了更深入的发展。
3、实验器材，易找易寻、易操作，还可重复使用，而且实验效果明显。
【实验步骤】１、把体积相同，质量不同木头、塑料、铁按轻重顺序排列推测沉浮并说明理由。
氢气爆鸣声实验改进措施
氢气爆鸣声实验改进措施引言。
氢气爆鸣声实验是一种常见的化学实验，通过将氢气与氧气混合后点燃，产生爆炸声和火焰。
这种实验常常用于教学和科普活动中，但由于氢气的易燃性和爆炸性，实验过程中存在一定的安全隐患。
因此，为了提高实验的安全性和可靠性，有必要对氢气爆鸣声实验进行改进措施的研究和实践。
一、实验原理和存在的问题。
氢气爆鸣声实验的原理是将氢气与氧气按一定的比例混合后点燃，产生爆炸声和火焰。
这种实验可以直观地展示氢气的燃烧性质，但也存在一些问题。
首先，由于氢气具有很高的爆炸极限，一旦混合比例超出了安全范围，就会发生爆炸事故。
其次，实验过程中需要使用明火点燃气体，存在火灾和烧伤的风险。
另外，实验设备和操作方法也可能存在安全隐患，需要进行改进。
二、改进措施。
1. 采用安全的混合比例。
为了避免氢气爆炸事故，应该严格控制氢气和氧气的混合比例。
一般来说，氢气和氧气的混合比例在4%~74%之间是可燃的，而在18%~59%之间是爆炸的。
因此，在进行实验前，需要准确地计算出氢气和氧气的混合比例，并采取相应的措施来确保混合气体的安全性。
2. 使用安全的点火方式。
传统的氢气爆鸣声实验通常使用明火点燃混合气体，存在一定的火灾和烧伤风险。
为了提高实验的安全性，可以考虑采用其他点火方式，例如使用电火花点燃混合气体。
这种方式不仅可以避免明火的危险，还可以提高实验的可控性和重复性。
3. 设计安全的实验设备。
实验设备的设计对于实验的安全性和可靠性至关重要。
为了降低实验的风险，可以采用一些安全设备，例如使用防爆设备和安全阀来控制氢气和氧气的压力，避免过高的压力导致爆炸事故。
另外，还可以设计一些安全的实验装置，例如使用密封容器来混合氢气和氧气，避免气体泄漏和扩散。
4. 强化实验操作规程。
在进行氢气爆鸣声实验时，操作规程的严格执行对实验的安全性和可靠性至关重要。
为了降低实验的风险，应该加强实验操作规程的培训和管理，确保实验人员能够正确地操作实验设备，遵守实验规程，及时处理突发情况。
氢气与氯气光爆实验的综述与设计
氢气与氯气光爆实验的综述与设计康泽伟㊀刘洪水摘㊀要:通过对比人教新版教材和过去几版教材,发现氢气与氯气混合光照爆炸实验被删掉的问题引发思考㊂梳理该实验的改进文献,并将文献分类,根据已有文献的利弊分析设计氢气与氯气混合光照爆炸的改进实验㊂改进实验提高了实验成功几率,降低了实验的危险性,实现了封闭式实验,完全消除了实验后的污染问题㊂同时也使用手持技术探究反应过程,有助于加深学生对氢气与氯气光爆反应的感性认知及本质理解㊂关键词:氢氯光爆;实验综述;创新设计;数字化实验康泽伟,天津市静海区第四中学,二级教师;刘洪水,天津市静海区教育教学研究室教研员,高级教师㊂本文系中国教育学会课题 信息技术环境下化学学科有效教学策略和方法研究 (课题号:1601110948B )项目研究成果㊂㊀㊀氯气的性质是人教版教科书化学必修第一册第二单元第二节的重要内容㊂氯气可以与金属或非金属单质反应,其中与非金属单质反应的代表性示例就是氯气与氢气的反应㊂通过学习氢气与氯气的反应可以帮助学生了解氯气的强氧化性以及反应产生的燃烧和爆炸现象㊂由于氯气有毒且反应剧烈,所以很少有教师在课堂进行演示实验㊂为此,很多一线教师对该实验进行了改进,但综合来看还有继续改进的必要性㊂㊀㊀一㊁教材分析㊀㊀在现行人教版教科书中,学习元素周期律这一部分内容时,使用了卤素单质与氢气反应的剧烈程度来揭示卤族元素从上到下非金属性越来越弱的化学规律㊂教材中这样描述: 氯气和氢气光照或点燃发生反应,生成的氯化氢较稳定[1]㊂在介绍氯气的性质时教材中有氢气在氯气中安静燃烧的实验,但没有氯气和氢气混合光照爆炸的实验㊂自上世纪八十年代初期至今,人民教育出版社至少出版过五版高中化学教材㊂其中‘化学甲种本第一册“[2]㊁‘高中化学读本第一册“[3]㊁‘全日制普通高级中学教科书(实验修订本㊃必修)化学第一册“[4]这三版教材中均有氯气与氢气混合光照爆炸的实验,而最近两版教材‘普通高中课程标准实验教科书㊃化学1必修“[5]和‘普通高中教科书化学必修第一册“[1]却将此实验删除了㊂前三版教材中的实验均为同一种实验方法㊂实验操作为 把新收集的一瓶氯气和一瓶氢气,口对口地放置,抽去瓶口间的玻璃片,上下颠倒几次,使氯气和氢气充分混合㊂取一瓶混合气体,用塑料片盖好,在距瓶约10cm 处点燃镁条㊂观察有什么现象发生 [2]㊂按照上述方法进行实验存在以下几个问题:①混合氢气和氯气容易造成泄漏;②爆炸后生成的氯化氢气体和残余的氯气逸散到空气中,损害健康;③反应剧烈,集气瓶有炸裂的危险;④镁条持续燃烧产生耀眼的白光,直视损伤眼睛,不易看清实95验现象,且镁条燃烧产生大量的白烟造成室内空气污染,危害健康;⑤受镁条燃烧的限制,实验的可控性大大降低㊂最近两版教材删除此实验可能是考虑到安全和绿色环保的问题,不宜在教室进行演示或开展学生实验㊂㊀㊀二㊁文献分析㊀㊀通过查阅知网获得30余篇氢气与氯气光爆的实验改进文献,但文献的时间都比较久远,多数为上世纪80年代㊁90年代所发,近十年的文献较少㊂(一)套管实验很多老师的改进实验[6][7]都有套管装置,其中比较有代表性的装置如图1所示[8]㊂实验时,关闭活塞,先在小试管中放入少许锌粒,大试管中放入浓盐酸和高锰酸钾固体㊂反应产生的氯气充满大试管,进而从小孔进入小试管㊂当氯气充满小试管时向上提小试管使橡胶塞堵塞小试管小孔,同时打开活塞使多余的氯气被NaOH 溶液吸收,再向小试管内加入稀盐酸,产生氢气,充分混合后点燃镁条引发爆炸㊂图1㊀氢气与氯气光照爆炸的套管装置这一类改进的优点是产生的氢气和氯气直接混合,简化实验步骤,操作更简单㊂对多余的氯气进行了吸收,更加绿色环保㊂但存在的问题不可忽视:①反应装置开放㊂爆炸后产生的氯化氢气体和残余的氯气扩散到空气中造成污染;②不好控制产生氢气和氯气的量,很难达到最佳比例,若气体混合比例达不到爆炸极限可能会造成实验失败;③带孔小试管中产生的氢气很容易过量逸散到大试管中,当光照时大试管和小试管内都发生爆炸,小试管上方为塑料片危险较小,但此时大试管为封闭体系危险性较高㊂(二)改进反应装置和光源①改进装置㊂在这一类实验改进中用到了注射器㊁西林瓶㊁浆糊瓶㊁输液袋[9]㊁薄塑料袋[11]㊁硬质玻璃管㊁W 形管等作为反应容器,主要是为了缓冲爆炸减小爆炸所产生的危害㊂②改进光源㊂教材中使用镁条燃烧的耀眼白光作为触发爆炸的光源,文献中对光源的改进较少,个别文献提到用感应线圈㊁高频火花探测器[10]㊁闪光泡㊁40W 白炽灯[11]等作为触发光源㊂这些光源具有能量高,可控性高的特点㊂其中较有代表性的是张改花[11]的装置如图2所示:使用40W 的白炽灯作为触发光源,薄塑料袋作为反应场所,用细线将塑料袋分为两部分,长注气管向上面的小塑料袋内注入氢气,短注气管向下面塑料袋内注入氯气,而后撤下两只导管均匀混合氢气和氯气,接通电源触发爆炸㊂图2㊀张改花改进实验装置这一类装置多选自生活中的常见的物品,容易获得,材质多以塑料为主,可以降低爆炸的危险,选择的光源能量高㊁可控性也高㊂但反应仍为开放体系,爆炸后有危险,且自制仪器制作较为复杂,不易推广使用㊂(三)电解法制氢气㊁氯气进行光爆实验对于分别制备氢气和氯气较为麻烦的问题,有些教师使用电解饱和食盐水或电解稀盐酸的方式制备混合的氢气和氯气,其中较有代表性的是刘锦平的改进[12],装置如图3所示㊂06图3㊀刘锦平的改进装置在塑料滴管内加入饱和食盐水,用大头针连接直流电源负极形成阴极,使用铅笔芯连接直流电源正极形成阳极㊂闭合开关电解产生等量的氢气和氯气,同时排饱和食盐水,光照后触发反应㊂此装置较为巧妙地使用塑料滴管作为反应场所氢气和氯气直接混合,实验微型化且操作简单㊂但氯气易与生成的NaOH反应,盐酸浓度不好掌控,浓度过大HCl挥发,若浓度过小会产生O2,成功率较低㊂根据2017版课程标准要求 结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氯㊁氮㊁硫及其重要化合物的主要性质 [13],有必要通过改进将这一教学价值高㊁观赏性强的实验重新 搬回 课堂㊂㊀㊀三㊁实验改进㊀㊀(一)改进反应装置第一,实验能否成功和气体混合后多久进行照射有很大关系[14]㊂若混合后经过日光照射后再进行镁光照射,失败的几率增大㊂第二,刚性的玻璃仪器发生爆炸较为危险㊂因此,笔者使用白色(无色)乳胶气球作为反应场所㊂气球可以吸收并反射部分日光,强光照射前可尽量减少反应的发生㊂为了解决爆炸后污染环境的问题,可以将气球放置于塑料瓶内,爆炸于封闭体系内发生无任何污染㊂但在完全封闭的塑料瓶内爆炸仍有危险,可将瓶盖拧开套上一个气球缓冲爆炸(见图4)㊂(二)改进气体混合方式文献中描述道: 氢气所占体积在5%~ 87%以内点燃或光照将发生爆炸 [15]㊂关于图4㊀改进后的氯气与氢气光照爆炸实验装置氯气与氢气混合的最佳比例,不同的文献给出了不同的数据㊂为了解决按照一定比例混合气体的问题,笔者改进了发生反应的气球,在气球口部粘合了胶塞并挤出所有气体(如图5所示);改进收集装置,将注射器针头粘合在橡胶导管内部,利用气压定量密闭自动收集氢气和氯气(如图6所示)㊂收集的气体可以按照任意比例注入气球内㊂笔者按照不同的比例进行了实验,具体数据如表1所示㊂图5㊀自制粘合胶塞的气球(实物图)图6㊀自动密闭定量收集气体装置实验后发现按照表1中的混合比例进行实验均可获得成功,爆炸的剧烈程度和混合气体的比例有关,和混合后多久进行强光照射也有关系,但决定反应能否成功的关键因素是气体是否干燥㊂使用未干燥的气体进行16了三次实验均未成功㊂查阅文献[14]得知水能帮助Cl2发生解离,降低氯气与氢气反应的条件,因此为了提高反应的成功率要将氢气和氯气干燥后再收集㊂表1㊀按不同比例混合气体实验情况序号123456 Cl2:H21ʒ11ʒ11ʒ22ʒ13ʒ26ʒ5是否干燥否是是是是是是否成功否(3次)是(轻微)是(轻微)是(剧烈)是(剧烈)是(剧烈)光照时间持续照射5s8s2s2s2s ㊀㊀(三)改进反应光源该反应为链式反应,Cl-Cl的键能(243kJ/mol)较小,H-H的键能(436kJ/mol)较大,起初光照的能量主要用于Cl-Cl的断键发生①反应,而后发生②和③反应放出的能量进一步促进了Cl2的解离,循环往复,但没有一个反应使自由基数量减少(反应初期自由基浓度低,互相碰撞的可能性很小),导致反应分子迅速转化为大量自由基,生成HCl放出能量㊂当反应体系自由基浓度达到一定水平时,自由基合并的过程明显起来,就发生了④⑤⑥三个反应㊂这些高能的自由基合并成低能稳定的分子会更急剧放热,反应体系的散热远远跟不上急剧的放热,导致体系的温度和压强急剧升高从而发生爆炸㊂Cl2 hνң2㊃Cl①㊃Cl+H2ңHCl+㊃H②㊃H+Cl2ңHCl+㊃Cl③㊃H+㊃HңH2④㊃Cl+㊃ClңCl2⑤㊃H+㊃ClңHCl⑥㊀㊀在选择光源时要先计算发生反应所需光源的最小波长是多少,即断开Cl-Cl的最低能量是多少㊂断开一个Cl-Cl所需要的能量为:243ːN A=4.02ˑ10-19(J)㊂根据E=hv=h cλ,若触发反应需满足h c λ>243kJ/molN A,即λ<490nm㊂对比光的各个波长对应区域(见表2),可知日光不能触发反应,需要蓝光及紫外光区的光才能触发反应㊂因此,笔者买来15W紫外光电棒作为本实验的触发光源㊂此光源稳定,能量匹配,大大提高反应的可控性㊂表2㊀波长对应光区[16]波长(nm)区域名称波长(nm)区域名称1~200真空紫外区450~490青光200~300远紫外区490~560绿光300~380近紫外区560~590黄光380~420紫外区590~620橙光420~450蓝光620~780红光㊀㊀(四)绿色环保为了解决爆炸后的污染问题,可在塑料瓶内加入氢氧化钠溶液并滴加几滴酚酞㊂这既可以吸收多余的氯气和生成的氯化氢气体,又增强了视觉效果,一举两得㊂(五)数字化探究为了更加直观地呈现爆炸过程,设计数字化实验㊂使用四口瓶,其中两个口连接压强传感器和温度传感器,另一个口连接气球缓冲爆炸,剩余一个口为注气口㊂按图7连接好实验仪器,从注气口注入少量氯气和氢气,使用紫外光触发爆炸,采集温度和压强数据㊂图7㊀数字化实验装置由温度传感器和压强传感器采集数据绘制的时间-压强-温度曲线,如图8所示㊂数据采集时间间隔为0.5s㊂前半段紫外光照射温度升高㊁压强略有变化,紫外光持续照射在3.5s26左右时发生爆炸,压强和温度都在瞬间升高,爆炸后压强恢复,温度缓慢下降㊂经过数字化实验探究后爆炸的过程和机理就更加显而易见了,有助于加深学生对氢气与氯气光爆反应的感性认知以及本质理解㊂图8㊀爆炸的时间-压强-温度曲线㊀㊀四㊁实验总结㊀㊀化学是一门以实验为基础的科学,无论是化学理论的革新发展还是实际应用的创新突破,都需要通过实验推动㊂中学化学的实验改进是在尊重教材的基础上进行优化,其目的是为了解决实验所存在的问题㊂实验改进不能为了改进而改进,也不能越改越复杂,因此在保证安全的基础上能解决问题的最简单设计就是最佳方案㊂实验改进的第一步是了解㊂从上世纪八十年代使用甲种本教材起就开始有中学教师对教材实验进行改进,积累至今每一个教材实验都有大量的改进文献㊂在改进前要先阅读已有文献,总结利弊,思考前人的改进还有什么问题没有解决㊂第二,实验改进要 有序 ㊂从反应原理㊁发生装置㊁净化装置㊁收集装置㊁检验(证明)方法等方面逐一思考㊂第三,在必要的情况下,使用新设备㊁新仪器呈现传统实验不能显现实验现象和数据㊂有的教师使用手持技术㊁红外成像㊁智能手机㊁3D 打印机(打印特殊仪器)等设备来呈现实验现象和数据,丰富了中学化学实验的方法和手段㊂这是我们对实验改㊀进的一点思考,希望能对一线教师在实验改进时有些许借鉴㊂参考文献:[1]王晶,郑长龙.普通高中教科书㊃化学必修第一册[M ].北京:人民教育出版社,2019:42+97.[2]人民教育出版社化学室.高级中学课本(使用)化学(甲种本)第一册[M ].天津:人民教育出版社,1983:27.[3]人民教育出版社化学室.高中化学读本第一册[M ].北京:人民教育出版社,1997:3.[4]人民教育出版社化学室.全日制普通高级中学教科书(实验修订本㊃必修)化学第一册[M ].北京:2002:28.[5]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书㊃化学1必修[M ].北京:2014:83.[6]王东方.氢氯混合气体光照爆炸实验的创新设计[J ].化学教育,2011,32(9):70.[7]李振琦.对氢氯混合气光照爆鸣实验的改进[J ].化学教学,2006(12):11.[8]李效宏,薛亮.氢氯光照实验[J ].中学化学教学参考,2003(Z1):71-72.[9]王克.H 2和Cl 2混合光照爆炸实验的改进[J ].实验教学与仪器,2002(6):19.[10]兰劲. 氢气和氯气混和光照爆炸 实验的改进[J ].四川师范大学学报(自然科学版),1988(4):102.[11]张改花.氢氯混合气光照爆炸创新实验[J ].化学教育,2003(Z1):70.[12]刘锦平.基于微型实验失败案例的拟题与反思[J ].中国教育技术装备,2009(29):128-129.[13]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[S ].北京:人民教育出版社,2020:15.[14]陈云生.氢㊁氯混合气中的水蒸气是光照爆炸实验失败的主要原因[J ].化学教育,1995(6):32-34.[15]张贻珍,姜玉敏.中学化学实验教学[M ].石家庄:河北教育出版,1994:91-96.[16]黄艳娥,祖秀玲.氢氯混合气光照爆鸣实验设计[J ].唐山师范学院学报,2006(2):38-40.(责任编辑:李巧红)36。
化学爆鸣实验报告
一、实验目的1. 了解化学爆炸的基本原理和现象。
2. 掌握化学爆炸实验的操作方法和注意事项。
3. 培养学生的实验操作技能和观察能力。
二、实验原理化学爆炸是化学能迅速转化为热能、光能、声能和机械能的过程。
本实验利用红磷和白磷的燃烧反应，产生大量的气体和热量，导致爆炸现象。
三、实验器材1. 红磷2. 白磷3. 硫酸铜4. 水槽5. 玻璃管6. 火柴7. 铁夹8. 实验台9. 秒表10. 记录本四、实验步骤1. 准备实验器材，将硫酸铜放入玻璃管中，红磷和白磷分别放入两个小瓶中。
2. 将玻璃管插入水槽中，确保玻璃管底部接触水面。
3. 用火柴点燃硫酸铜，观察其颜色变化。
4. 待硫酸铜燃烧完毕后，迅速将玻璃管中的红磷和白磷倒入水槽中。
5. 用铁夹夹住玻璃管，观察水槽中的爆炸现象。
6. 记录实验数据，包括爆炸时间、爆炸声音、爆炸现象等。
五、实验现象1. 硫酸铜燃烧时，颜色由蓝色变为红色，同时产生大量的气体和热量。
2. 红磷和白磷倒入水槽后，迅速产生大量的气体，导致水槽中的水面产生波动。
3. 爆炸发生后，水槽中的水面剧烈波动，产生巨大的声音和火焰。
六、实验数据记录1. 爆炸时间：5秒2. 爆炸声音：巨大3. 爆炸现象：水槽中的水面剧烈波动，产生火焰七、实验分析1. 硫酸铜燃烧产生大量的气体和热量，导致红磷和白磷迅速燃烧，产生爆炸现象。
2. 红磷和白磷的燃烧反应放热，导致水槽中的气体体积迅速膨胀，产生巨大的压力，从而引发爆炸。
3. 爆炸过程中，火焰的产生说明燃烧反应放出的热量足够大，导致部分水蒸气被点燃。
八、实验结论通过本次实验，我们了解了化学爆炸的基本原理和现象，掌握了化学爆炸实验的操作方法和注意事项。
实验结果表明，硫酸铜燃烧产生的气体和热量可以引发红磷和白磷的爆炸反应，产生巨大的声音和火焰。
九、实验改进1. 在实验过程中，应注意安全，避免实验操作过程中发生意外。
2. 实验操作过程中，可以尝试改变红磷和白磷的比例，观察爆炸现象的变化。
中小学教师实验教学技能创新大赛
首先在水中加入一些酚酞试液，然后将注射器中的水挤入烧瓶，氨气大量溶解于水中使烧瓶内部的气压急速下降，打开止水夹，烧杯中的水被吸入烧瓶形成喷泉。酚酞试液变红，说明氨水显碱性。
实验现象
1、湿润的红色石蕊试纸变蓝。
2、烧瓶中形成喷泉，溶液变为红色。
实验关键
1、收集装置必须干燥。
2、碱石灰干燥要充分。
《中小学教师实验教学技能创新大赛》
实验名称
氨气的制取及喷泉实验
教材分析
氨气的制取及喷泉实验是在高中化学课本人教版（必修一）第四章的第四节，氨气是中学阶段唯一的碱性气体，是重要氢化物的代表，在教学要求上属于理解应用层次。
实验目的
1、了解氨气的实验室制取方法及其性质。
2、了解喷Байду номын сангаас实验的原理。
实验原理
1、浓氨水与NaOH固体制取氨气的原理：氢氧化钠溶于水放热，使氨气在水中溶解度变小，且NaOH溶液会电离出氢氧根离子，破坏氨水中电离平衡，使氨气更易逸出。
2、“喷泉”实验原理：氨气的溶解度很大，1体积水里可以溶解700体积氨气，将注射器中的水挤入烧瓶，水进入烧瓶后，氨气大量溶解使烧瓶内部的气压急速下降，将烧杯中的水吸入形成喷泉。
实验仪器
铁架台（带铁圈两个、铁夹两个）、平底烧瓶、单孔橡胶塞、玻璃导管、U型管（带两个橡皮塞）、500ml干燥的圆底烧瓶、双孔橡皮塞（带一长一短两根玻璃导管）、注射器两支、止水夹两个。
实验药品
NaOH固体、碱石灰、氨水、酚酞试液、500ml水、稀硝酸溶液。
实验装置图
实验步骤
（1）氨气的制取
把制气装置、干燥装置和收集装置按顺序连接好，并固定在铁架台上，要确保各连接部位不漏气，取适量NaOH固体于平底烧瓶中，盖紧瓶塞，用注射器取约100ml浓氨水注入平底烧瓶，可以闻到有气体生成。由于装置中有空气，所以即使是闻到了氨气的气味，也还需等1-2min，确保能够收集到足量纯净的氨气。收集好氨气后，取下U型管尾端的乳胶管，将集气装置中的两根乳胶管用止水夹夹住，就得到一瓶相对纯净的氨气。
手持气体爆鸣实验设计三例
手持气体爆鸣实验设计三例作者：曾德琨王秋亮来源：《化学教学》2018年第12期摘要：用Y型管、香瓜瓜体、塑料滴管等设计装置进行爆鸣气体实验。
用塑料滴管做电解反应的容器，大头针做电极，9V电池做直流电源电解氯化钠、氢氧化钠水溶液得到爆鸣气体;电解得到的气体在爆炸极限范围内，在塑料滴管尖端外点火，爆鸣实验效果明显，容易成功，且可避免在爆炸实验中玻璃仪器的破裂。
与传统实验相比，新设计的实验现象更明显，还能观察电解氯化钠溶液时阳极的腐蚀及产生氢氧化亚铁沉淀等现象。
关键词：气体爆鸣实验; 氢氯爆鸣; 氢氧爆鸣; 乙炔爆鸣; 微量化实验设计文章编号： 10056629（2018）12007303中图分类号： G633.8文献标识码： B“氫气在氯气中安静地燃烧，产生苍白色火焰”，这是工业制取氯化氢气体合成塔中的反应。
“氢气可在氧气中安静地燃烧，也可以和氧气混合后发生爆炸反应，是一种爆炸极限很宽泛的气体”。
混合燃烧（又称预混燃烧）是指可燃气体与空气（氧）在燃烧前混合，并形成一定浓度的可燃混合气体，被火源点燃所引起的燃烧。
混合燃烧往往是爆炸式的燃烧，通常所说的气体爆炸就属混合燃烧[1]。
化学课堂通过实验来落实氢气、氯气或氧气的性质，并强调安静燃烧、混合爆炸的条件控制和对化学反应条件的变量控制。
教师应引导学生注重追求化学实验的简易、安全、绿色、趣味等特点。
气体的爆鸣实验，通过声音的刺激，让学生感受化学爆炸的剧烈程度，从而加强学生对实验安全操作的重视。
课堂演示实验或学生分组实验要求效果鲜明，使爆炸反应有足够的威力，又必须做到绝对安全，不允许发生任何事故，因此很多化学教师做了不少实验探究。
我们结合教学实践归纳列举三种方案如下。
1在Y型管中发生氢气和氯气混合光照反应实验实验装置如图1所示，实验步骤如下：（1）在Y型管两侧分别加入1克高锰酸钾和2克锌粒;（2）用胶头滴管先向装有高锰酸钾的管内注入适量（约1mL）浓盐酸;（3）再向有锌粒的管内加入适量（约2mL）浓盐酸;（4）在Y型管的管口轻轻地塞一个橡皮塞或一团棉花;（5）在Y型管外10cm处点燃镁条或开闪光灯，就会发生爆鸣现象，橡皮塞或棉花被冲起来，管口有大量白雾（见图1）。
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【原理】汽油、酒精、甲醇等易燃液体挥发性较强，挥发到空气中达到一定 浓度即形成爆鸣气体，一旦引入火种就会引起爆炸。 【准备】脱脂棉、止血钳、酒精或汽油。 【操作】（1）关闭开关。 （2）用脱脂棉蘸取酒精或汽油，用止血钳夹住涂抹在爆鸣器内壁。
（3）爆鸣器口部塞一团湿润的纸团后再覆盖一张湿润的纸片。
我们将从实验操作中来探讨这个问题(以氢气为例)。
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封面 目的 条件 不足 创新 图纸 氢氧 液体 固体 意义
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氢气、甲烷、煤气、液化气等易燃气体；酒精、汽油等具有挥发性的可
燃性液体及可燃性粉尘泄漏在空气中达到一定的量，就会形成爆鸣气体。要 做这些易燃物质的爆鸣实验，往往存在一定的危险性。因此在做这个实验时 学生们都有一种恐惧感，特别是女教师和女学生，这样大大降低了学生的积 极性，使实验效果大打折扣。 化学教材中氢气爆鸣及可燃的粉尘爆炸实验，经过实践证明不易成功， 经常出现点火后没有发生爆炸，甚至有时要连续做几次才能成功。 为了增强实验效果和提高兴趣，让实验比较安全，降低实验装置的成本， 同时使学生可亲自动手操作，锻炼学生的动手能力，经过多次试验，我们制 作了“手遥双控型”多功能爆鸣实验装置。
2．严禁烟火(杜绝了爆炸发生的最后一个条件)
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一般氢气的制取及氢气、氧气混合气爆鸣实验存在以下不足：实验装
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置繁锁、零部件多，携带不便；玻璃仪器在操作使用及爆鸣实验时存在不 安全因素；药品用量多，不便回收，易造成浪费，污染环境；爆鸣实验点 火时学生有紧张、恐惧心理，容易出事。 我们在做氢氧爆鸣实验时，通常把收集气体的试管移近火焰来做爆鸣 实验，实验的危险性较大，成功率不高，不易操作，成了演示实验和学生 实验的难题。我们能不能通过设计教具的方式来改进我们的实验呢？下面
（4）挥发一段时间后， 按下电子点火器点火。 （手控、遥控均可）
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4.用线香或电子点火器靠近半圆形小孔点火。 2.在饮料瓶的内壁均匀的涂抹一层酒精或汽油，放在室外空旷的地面上。 3.挥发1~2分钟。 1.取一饮料瓶，割去底部，在一侧开一个半圆 形小孔。
（1）取一套氢气发生装置。检验装置的气密性后，装入药品，进行实验操作。 （2）打开爆鸣装置上的开关，用橡胶导管把制得的氢气从钢管通入手遥双控 型多功能爆鸣实验装置内。
（3）当爆鸣器口部湿润的
纸片浮动时，关闭开关。 （4）按下电子点火器点火。
（手控、遥控均可）
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山东省寿光市侯镇二中
郎艳红
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1.创新实验的目的„„1
2.爆鸣发生的原理与条件„„2 3.原实验存在的不足„„3 4.创新设计的原因„„4
5.创新设计的图纸及操作„„5
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操作 方法
1.乳胶导管连接爆鸣装置的导管与氢气发生装置的导管。爆鸣器口部放 一张湿润的纸片，防止气体泄漏。 2.打开爆鸣装置上的开关，把制得的可燃性气体通入爆鸣验装置内。 3.当爆鸣器口部湿润的纸片浮动时，关闭开关。 4.按下电子点火器点火。（手控、遥控均可） 5
验成本，又锻炼了学生的动手能力，并且达到了废物利用的目的。
5. 具有结构简单、形象直观、实验成功率高，实验装置成本低的特点。 6.可燃性气体由乳胶管通入，不存在气体泄漏现象；可燃性粉尘在桶内密 闭进行，；可燃性液体涂抹在爆鸣器内壁，用量少，不会出现环境污染。 7. 实验所需仪器和药品为实验室常见，或生活中易得，实验有极大的推广 价值。 12
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根据提示能否设计 一套适合在家中做 的氢氧爆鸣实验？
蚊蝇净、护发素、露露饮料筒、饮料瓶等 4.引火装置 火柴、电子点火器、线香、鞭炮引线 5.集思广益：白醋、厕洗净的酸性较弱，铁铝的金属活动性略差，产 生氢气的速率较慢，怎样提高反应速率？ 浓度、温度底
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【原理】当可燃性粉尘与空气混合达到爆炸极限时，遇到明火引燃，可急速
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燃烧，发生爆炸。 【准备】（1）粉的颗粒要细，最好选用优质淀粉或面粉。
（2）不管用什么粉，干粉是关键。一般是随用随烘。
【操作】（1）关闭开关，将烘干的少量面粉用漏斗装入面粉弥散器。 （2）爆鸣器口部塞一团湿润的纸团后再覆盖一张湿润的纸片。 （3）打开开关后立即用力挤洗耳球，使空气一下子鼓入罐内，面粉迅速弥 散在罐内空间。 （4）关闭开关，按下 电子点火器点火。 （手控、遥控均可） 视频 播放 10
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炸的原理和发生的条件作详细的分析爆炸与我们身边很多的事物有关，了解 爆炸的原理和发生的条件，将有利于我们把生活和生产联系起来，也因此能 培养我们分析和解决问题的能力。本次实验课将通过一些实验操作来探讨可 燃物“爆鸣”的实质。
1．加强学生对气体爆炸发生的条件和原理的掌握，让学生懂得控制爆炸发 生的主要方法便是控制爆炸发生的条件。 2．通过活动，要让学生知道我们学的知识与我们的生产和生活之间的联系 是多么的近，从而激发学生学习知识和应用知识的积极性。 3．通过实验操作和实验改进，让学生理解实验的目的和要求，掌握实验改 进的意义和基本原则，从而最终起到培养学生创造性思维能力、观察分析 能力和解决问题能力的教学目标。 4．通过活动，激发学生学习化学的浓厚兴趣。 1
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1.爆鸣器既能手控爆鸣，又能在十米之内随意遥控爆鸣，手控、遥控随意 转换；并可以实现连续爆鸣。 2. 实现了用一套仪器进行固、液、气三态的可燃物爆鸣实验。 3.把原来的明火引爆改为手遥双控电火花引爆，增强了实验的科技含量与 安全性，现象明显而且有很强的趣味性，实验成功率高，实验效果明显。 4.利用废旧遥控玩具的电路板及遥控器，改装成遥控点火器，既降低了实
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【原理】氢气在空气中的爆炸极限是4～74.2％。氢气和空气混合气体的体积 比是2∶5时，它的爆炸力最强。 【准备】取手遥双控型爆鸣器，橡胶导管连接实验装置导管与氢气发生装置 的导管。爆鸣器口部放一张湿润的纸片，防止气体泄漏。 【操作】
6.氢氧爆鸣实验„„6 7.家庭小实验：家庭自制氢氧爆鸣实验„„„7 8.液体爆鸣实验„„8 9.趣味小实验：会飞的饮料瓶„„9 10.固体粉尘爆鸣实验„„10 11.家庭小实验：饮料瓶里的爆炸„„11 12.我的创新点和创新意义„„12
可燃物在有限的空间内急剧燃烧时会发生爆炸！但在书本中却很少对爆
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1.选择实验药品 酸：白醋、厕洗净 金属：铁、铝
2.选择反应器皿
烟灰缸、啤酒杯、饮料瓶 3.爆鸣装置
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1．通风(杜绝了爆炸发生的前两个条件) 一切可燃性气体(氢气、一氧化碳、甲烷等)、可燃性液体的蒸汽 (酒精、汽油等)及可燃性粉尘(面粉、纤维粉尘等)在空气中的浓度达 到一定范围，遇火时都有可能发生爆炸。由此，爆炸发生的条件应为： (要同时满足才发生) 1．爆炸极限(即达到一定浓度范围) 2．有限的空间范围 3．剧烈反应(剧烈反应会引起体积突变)
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将饮料瓶上部的四分之一剪去，留下部作爆炸筒；用小塑料药瓶的侧面 开口来放面粉，瓶口处剪去一小截，连接上导管；用酒精棉球引火，保证了 鼓气时火焰不会熄灭。 实验时，预先在桌面放一片瓷砖，以免酒精棉球烧坏桌面。这时，先在 小塑料药瓶里装上面粉，点燃酒精棉球，马上用饮料瓶将小塑料药瓶和酒精 棉球一起罩住，迅速鼓进空气，即可发生爆炸。 11