林珠寶 呂建民
新課程改革的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,而新課改下的教師同樣應(yīng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中新課程教學(xué)的重要內(nèi)容和必要環(huán)節(jié),在教學(xué)中教師如何大膽進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),也是教師面臨的問題。傳統(tǒng)的教學(xué)方式,已經(jīng)不適合當(dāng)今的教學(xué)理念。因此,教師在課堂中若能大膽將一些演示實(shí)驗(yàn)稍作改進(jìn),會獲得意想不到的教學(xué)效果,既促進(jìn)新課改的進(jìn)程,也符合新課改的理念和要求。
【案例一】乙醛或葡萄糖溶液與新制銀氨溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究:只要有教過高中化學(xué)的教師都會注意到,當(dāng)我們演示化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),不管是化學(xué)成績?nèi)绾蔚膶W(xué)生,都會提起極大的興趣,睜大好奇的眼睛觀察著實(shí)驗(yàn)進(jìn)程,特別是銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn),學(xué)生的興趣極高。根據(jù)我們多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)看,做銀鏡實(shí)驗(yàn)時(shí),如果反應(yīng)條件不妥當(dāng),溶液配制不合理,經(jīng)常導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗或現(xiàn)象不直觀,現(xiàn)在從我的教學(xué)實(shí)踐中,摸索提供一個(gè)更好、更快演示銀鏡實(shí)驗(yàn)的方法,不需要加熱,效果良好且節(jié)約藥品,成功率極高。
【新實(shí)驗(yàn)方案】1.配制銀氨溶液步驟:
(1)在一個(gè)容量瓶內(nèi)加水300毫升。
(2)分別稱取硝酸銀5克和氫氧化鈉3克各放入兩個(gè)燒杯中,再分別加水50毫升,立刻用玻璃棒攪拌,使其溶解。(3)用量筒量取10毫升濃氨水加入盛有硝酸銀溶液的燒杯中,振蕩澄清后,倒入容量瓶內(nèi),然后倒入氫氧化鈉溶液,最后往容量瓶內(nèi)加水直至刻度線,搖勻備用。說明:若外界環(huán)境溫度較高,則氫氧化鈉用量略少,而濃氨水略多。2.。配制還原性(即含有醛基)溶液:稱取葡萄糖粉10克,放入燒杯里,加水150毫升攪拌溶解即可或配制5%乙醛溶液,備用。
上述兩種溶液配制完成后,取一支潔凈的試管倒入2毫升銀氨溶液,再用膠頭滴管滴入2滴還原性溶液,不需要加熱,靜置片刻,試管內(nèi)壁就出現(xiàn)一層光亮的銀鏡。這樣快速直觀的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生對于含有醛基的物質(zhì)的性質(zhì)有了更深入的認(rèn)識,也可讓教師做演示實(shí)驗(yàn)簡練多了。
【案例二】有關(guān)物質(zhì)的分離與提純實(shí)驗(yàn)探究:蘇教版的高一化學(xué)必修1—關(guān)于演示“萃取”的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)我的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)看,如果教師在做“萃取”實(shí)驗(yàn)時(shí),若能將溴和碘的萃取一起做,效果會更好,會讓同學(xué)們相信,合適的“萃取劑”確實(shí)可以將某些溶質(zhì)從它的原溶液中提取出來。而且溴和碘在有機(jī)溶劑(如苯或四氯化碳)中呈現(xiàn)出的鮮艷的色彩,可用于鑒定Br2和I2的存在,為后面的鹵素教學(xué)帶來方便。
【課本原實(shí)驗(yàn)】已知四氯化碳是一種難溶于水的無色油狀液體,密度比水大,常用作溶劑。請完成下列實(shí)驗(yàn):在兩支試管中各加入2~3毫升溴水,再向其中一支試管中滴加1毫升四氯化碳(CCl4),振蕩,靜置。觀察并比較兩支試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
現(xiàn)象:液體出現(xiàn)分層,且上層接近無色,下層顯橙紅色。
原因解釋:溴極易溶于四氯化碳中,CCl4將溴單質(zhì)從溴水中“萃取”出來,而呈現(xiàn)出特殊的橙紅色。
可是這樣的實(shí)驗(yàn)只能讓學(xué)生看到溴在四氯化碳(CCl4)中能呈現(xiàn)出特殊的顏色,其他物質(zhì)可不可以呢,這樣有的學(xué)生產(chǎn)生了質(zhì)疑。為了消除這個(gè)疑問,我們可以在實(shí)際的教學(xué)中將實(shí)驗(yàn)方案稍作改進(jìn)。
【新實(shí)驗(yàn)方案】取四支干凈的試管,分別給試管編號:A、B、C、D。在A、B試管中各加入2毫升溴水,在C、D試管中加入2毫升碘水,再向A、C試管中各滴加1毫升四氯化碳(CCl4),振蕩,靜置。觀察并比較兩支試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
現(xiàn)象:A、C試管都出現(xiàn)分層,且都是上層接近無色。但在A試管的下層顯橙紅色,而在C試管的下層顯紫紅色。
通過這樣對比,可以讓學(xué)生知道,Br2和I2都極易溶于四氯化碳等溶劑中,而呈現(xiàn)不同的顏色,利用這一點(diǎn),可以鑒定Br2和I2的存在。
【案例三】蘇教版高一化學(xué)必修1—碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液的酸堿性探究:
由于高一學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)鹽類的水解,課本原實(shí)驗(yàn)只能驗(yàn)證碳酸鈉溶液的酸堿性,而不能驗(yàn)證碳酸氫鈉溶液的酸堿性,并且沒有比較相同物質(zhì)的量濃度的兩種溶液酸堿性的強(qiáng)弱。我認(rèn)為,既然做了這個(gè)實(shí)驗(yàn),可同時(shí)把NaHCO3溶液的酸堿性實(shí)驗(yàn)也做了,何況在以后的學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到二者的酸堿性強(qiáng)弱的比較,還有NaHCO3溶液的弱堿性在日常生活中的用處很多,可以適當(dāng)介紹,例如:被蜜蜂、螞蟻等蟄了,可以用NaHCO3的水溶液擦洗叮咬處,這樣可以減輕疼痛。通過這樣,既可以讓學(xué)生掌握二者的性質(zhì)及用途,又可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,也把化學(xué)與實(shí)際生活的距離拉近了。下面對比一下課本原實(shí)驗(yàn)與新實(shí)驗(yàn)的方案。
【課本原實(shí)驗(yàn)】用pH試紙測定碳酸鈉溶液的pH值。
【新實(shí)驗(yàn)方案】用玻璃棒分別蘸取相同物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液于pH試紙上,并用標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照兩種溶液的pH值,從而比較兩溶液的堿性強(qiáng)弱。
現(xiàn)象:在沾有Na2CO3溶液的pH試紙顏色較深一些,而在沾有NaHCO3溶液的pH試紙顏色較淺一些,但兩種溶液都呈堿性。通過實(shí)驗(yàn)說明了,在相同溫度下,相同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液,前者pH大,堿性強(qiáng)一些,而后者pH小一些,堿性較弱一些。這樣也為以后鹽類的水解的學(xué)習(xí)作了鋪墊。
【案例四】蘇教版高一化學(xué)必修1—演示鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),可同時(shí)兼做兩個(gè)對比實(shí)驗(yàn):鐵釘與CuSO4溶液反應(yīng),鈉與CuSO4溶液反應(yīng)。
在講授堿金屬的性質(zhì)時(shí),教師首先演示:向一只盛有水的大燒杯中滴加幾滴酚酞試液,然后將一小塊金屬鈉(約綠豆般大?。┩度霟?,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生通過觀察有趣直觀的現(xiàn)象后,極大調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,教師迅速提出問題:“若將光亮的鐵釘放入CuSO4溶液中,有什么現(xiàn)象發(fā)生呢?”學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后,分析明白了鐵釘表面會變成紅色的原因。教師進(jìn)而提問:“如將金屬鈉放入CuSO4溶液中,有什么現(xiàn)象發(fā)生呢?”許多學(xué)生由于鐵和CuSO4溶液反應(yīng)的思維定勢,很容易得出生成Na2SO4和Cu的錯(cuò)誤結(jié)論,在教師糾正學(xué)生的錯(cuò)誤結(jié)論后,通過課堂直接演示Na和CuSO4溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生看到了真正的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,加深了學(xué)生對鈉的性質(zhì)的理解記憶。在教學(xué)中通過這樣實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的引導(dǎo)講解,讓學(xué)生自己解決問題,使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的成就感,感受到學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣。
以上是我們對于一些高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。誠然,新課改下教師如何將創(chuàng)新意識滲透于化學(xué)教學(xué)中還處在探索階段,特別是高中教材里的化學(xué)實(shí)驗(yàn),教師可以大膽進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)設(shè)計(jì),這樣既給一線教學(xué)的教師更大的發(fā)揮能力的空間,也可以促進(jìn)新課改的進(jìn)程,符合了高中新課程改革的理念和要求。