小小火柴梗,化学实验教学巧利用
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作者: 郑志刚
摘要：通过对日常生活用品――火柴梗在化学实验教学中利用的探索，说明火柴梗在判断物理变化与化学变化、解释燃烧的条件和灭火的措施、爆炸实验、氧气和二氧化碳收集验满、氢气点燃实验、浓硫酸脱水性实验中的应用。
关键词：火柴梗；化学实验；实验教学
中图分类号：G622.6 文献标识码：A 文章编号：1009－010X(2011)12－0051－02
化学是一门以实验为基础的自然科学。化学科学的形成和发展都离不开实验。学生通过化学实验，可以探究自己还未认识的世界，帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识，掌握实验技能，激发学生学习化学的兴趣，拓宽学生的知识面，培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力，使学生学会科学研究的方法。
全日制义务教育《化学课程标准》指出：教师和实验室管理人员应指导学生利用生活中的常见用品和废弃物制成简易的实验仪器，或替代实验用的化学药品。这样既有助于解决实验仪器、药品的短缺问题，又可以培养学生的实践能力以及节约和环保意识。
火柴梗是生活中的常见之物，也是实验室的必备用品。在人教版九年级《化学》教材中，有用火柴梗验证酒精灯各层火焰温度高低的实验，该实验操作简单，现象明显。我由此得到启发，在教学实践中探索出了一些可用火柴梗来完成的实验，教学效果事半功倍。
一、判断物理变化和化学变化
讲授物理变化和化学变化时，让学生划着火柴，观察燃烧现象，熄灭后观察生成的灰烬，与剩余火柴梗和另一未燃烧的火柴梗比较后，得出有其他物质生成，因此判断火柴梗燃烧为化学变化。再将剩余火柴梗折断一次或数次，它只是长短发生了变化，并没有生成其他物质，判断火柴梗折断为物理变化。
此实验切合生活实际，学生人人可做，使他们通过熟悉而又简单的生活现象，就能理解深奥的化学原理，对刚刚接触化学的学生来说，不仅降低了学习化学的难度，拆掉了进入化学的门槛，排除了学习化学的畏难情绪，而且为提高学习化学的兴趣打下了坚实的基础。符合《化学课程标准》建议的：要注意从学生熟悉的身边现象人手，引导他们发现问题、展开探究以获得有关的知识和经验。要紧密结合学生的生活实际，使他们感受身边的化学物质和化学变化，增强学习兴趣，加深他们对化学知识在生活实际中的认识。
二、解释燃烧的条件和灭火的措施
在学习燃烧与灭火时，让学生划着火柴，当火柴头在下方或斜下方时，火柴梗火苗会逐渐的燃烧，而将火柴头转到上方后，火柴梗火苗很快会熄灭。此时要求学生解释火柴梗燃烧和熄灭的原因，对初学者来说，大多数学生的解释都不是很准确。在教师的引导下，学生经过讨论后可以得出结论：火柴梗能够继续燃烧是因为火柴头燃烧放出的热量使火柴梗达到了着火点；而火柴熄灭是因为火柴头向上时，火柴燃烧放出的热量向上升，火柴梗下面部分没有达到着火点。可是另外两个条件可燃物(剩余火柴梗)和空气，无论火柴梗燃烧或熄灭，均同时存在，因而不需要解释。此时教师趁热打铁，让学生将燃烧的火柴梗用自己喜欢或具有创造性的方式熄灭，并解释应用的是何灭火原理。教师经过适当整理补充主要有：将火柴梗折断，应用的是移走可燃物；用嘴吹灭、手持火柴梗晃灭、在火柴梗上洒水熄灭，应用的是降低温度到着火点以下；用湿布或沙土盖灭、用手拍灭或盖灭、扔到地上用脚踩灭，应用的是隔绝氧气(或空气)等。教师这时趁机追问，如果你是消防队员或者生活中自己遇到像火柴梗此类的物质发生火灾时，你会采取哪些应急灭火措施呢?此时课堂气氛异常活跃，不仅使学生的学习兴趣大大提高，而且有力的调动了学生学习的积极性、创造性和主观能动性，教学效果甚佳。
三、爆炸实验
在讲授易燃物和易爆物的安全常识时，让学生做这样一个实验：用钉子(比火柴梗稍粗一些)在小木块上钉一个小洞(不要太深，大约5mm)，将安全火柴头上的药品剥下放到小洞中，再把钉子尖端向下垂直放到药品上，然后用锤子(或其他稍重物品)稍用力垂直向下砸钉子就会听到类似小鞭炮“啪”的声音。对此学生感到很惊讶，又很神奇，顿时疑惑丛生。此时学生会非常主动要求教师解释原因或主动看书寻找答案。安全火柴安全吗?怎样才能确保安全呢?经过讨论后得出火柴在生产、运输、使用和贮存过程中，应该防止撞击，以免发生爆炸事故。该实验通过日常生活中非常熟悉的能够安静燃烧的火柴，在条件发生改变后却发生了爆炸，使学生充分认识了可燃物发生爆炸的条件，真正建立了易燃物和易爆物的安全意识，深深体会到在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时必须严格遵守有关规定，决不允许违章操作。符合《化学课程标准》倡导的：对于与学生生活实际紧密联系的物质及其变化现象，要注意在教学中寻找新的视角和切入点，使学生形成新的认识。
四、氧气、二氧化碳的验满实验和氢气的点燃实验
氧气的验满：将火柴划着，稍燃烧后即熄灭，此时火柴梗上留有火星，将其放到已收集好(或还在用向上排空气法收集)氧气的集气瓶口或试管口，火柴梗复燃证明氧气收集满，否则不满。此方法在电解水的实验中用于生成氧气的验证效果更佳。
二氧化碳的验满：将划着的火柴放到已收集好(或还在用向上排空气法收集)二氧化碳的集气瓶口或试管口，火柴梗熄灭证明二氧化碳收集满，否则不满。
氢气的点燃：在探究金属与盐酸和稀硫酸反应的实验中，将划着的火柴放到各个试管口，观察是否有爆鸣声(无论轻微还是尖锐)，如果有爆鸣声则证明生成的气体为氢气，否则生成氢气很少或没有氢气生成。此方法在电解水的实验中同样用于生成氢气的验证。
这三个试验均省去了用火柴将酒精灯点燃，然后再用酒精灯将小木条点燃的实验过程，不仅操作简单，而且节约能源和资源，还减少了小木条燃烧产生的烟尘造成的空气污染。真可谓既简单又节约且低碳。
五、演示浓硫酸的脱水性实验
取一根火柴梗，手拿火柴头一端，用玻璃棒蘸取少许浓硫酸涂在火柴梗的另一端，火柴梗很快就会变黑。此实验具有现象明显、操作简单又安全、浓硫酸用量少等优点。
综上所述，火柴梗虽然很小，也很不起眼，但是在我的教学实践中，却发挥出了意想不到的作用。用它所完成的实验不仅大大提高了学生的实践能力，而且增强了学生的节约意识、低碳环保意识、改革创新意识，极大地调动了学生学习化学的积极性和主观能动性，丰富了学生的想象力和创造力，学生学习化学的兴趣异常浓厚，使学生深深体会到――化学就在我们身边。
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