合理利用新教材的各個實驗,改進(jìn)實驗教學(xué),更好地發(fā)揮化學(xué)實驗在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面的重要作用是當(dāng)前中學(xué)化學(xué)教師的一項新課題。下面我談?wù)劷陙碓诮虒W(xué)中的一些嘗試。
一、盡可能把演示實驗改為邊講邊實驗
對一些操作比較簡單、實驗成功率較高、安全、現(xiàn)象明顯的演示實驗可改為隨堂邊講邊實驗,如“鈉的燃燒及與水反應(yīng)”“SO42-、Fe3+的檢驗”“苯酚與濃溴水、FeCl3溶液作用”等實驗。通過學(xué)生的動手實驗,不但提高了學(xué)生的動手能力、觀察能力,也激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深對學(xué)科知識的理解。
二、把驗證性實驗改為探索性實驗
比如:課例1 過氧化鈉的化學(xué)性質(zhì)
設(shè)疑:水可以滅火,你見過水可以生火嗎?
學(xué)生對這種有違背生活常理的設(shè)問產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇。接著教師演示下面這個實驗:把少量Na2O2用適量的棉花包住放在石棉網(wǎng)上,在棉花團(tuán)上部滴加少量水。
現(xiàn)象:棉花團(tuán)猛烈燃燒。學(xué)生被這種近似荒唐而又實實在在的化學(xué)實驗現(xiàn)象激發(fā)起強(qiáng)烈的探究欲望。
問題:Na2O2和H2O到底發(fā)生了什么反應(yīng)而使棉花著火?著火需要什么條件呢?(熱與氧氣)如何通過實驗驗證呢?
學(xué)生實驗:取試管一支,加入少量 Na2O2,迅速加入10mL水(過量),把帶余燼的木條放在試管口,反應(yīng)后,在溶液中滴加少許酚酞(木條復(fù)燃,溶液變紅)。然后再讓學(xué)生摸試管外壁,說說感覺(試管有熱感)。
討論:Na2O2和H2O反應(yīng)生成了什么?反應(yīng)中有何能量變化,解釋棉花為什么會燃燒?寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
結(jié)論:Na2O2和H2O反應(yīng)生成氫氧化鈉,放出氧氣,并伴隨著熱量放出,屬于放熱反應(yīng)。Na2O2是強(qiáng)氧化劑。
應(yīng)用:Na2O2可用作呼吸面具中或潛水艇中的氧氣來源(提醒學(xué)生注意:呼出的氣體主要成分并非是水蒸氣,而是含有大量CO2。要求學(xué)生利用上述反應(yīng)原理解釋這一用途。
三、從實驗的內(nèi)容、原理、藥品、儀器、過程改進(jìn)實驗
例如,學(xué)習(xí)氯氣的制取及性質(zhì)實驗時,提出:制取氯氣用什么藥品好呢?生成的氯氣通入濕潤的有色布條和干燥的有色布條有何不同?如果實驗室沒有濃鹽酸,可以用什么藥品代替?若沒有二氧化錳該用什么藥品代替?分別使用什么裝置呢?學(xué)生帶著這些問題,經(jīng)過動手、動腦,不僅提高了學(xué)習(xí)興趣,鞏固了所學(xué)知識,同時培養(yǎng)了獨立思維能力。
再比如:在學(xué)習(xí)到硝酸與銅反應(yīng)時,因為NO、NO2有毒,并且NO容易與O2反應(yīng)生成NO2影響對實驗現(xiàn)象的觀察,該實驗裝置如何改進(jìn)呢?根據(jù)實驗原理應(yīng)該采用什么樣的氣體發(fā)生裝置、收集裝置、性質(zhì)實驗裝置和尾氣處理裝置?達(dá)到這一實驗?zāi)康模瑧?yīng)當(dāng)經(jīng)過哪些操作步驟?這些步驟先后順序如何確定?為什么要經(jīng)過這些步驟?為什么要安排這種順序?省略或調(diào)動某些步驟會有什么影響?學(xué)生根據(jù)這些問題設(shè)計出具體的實驗方案,經(jīng)過教師審查,然后讓學(xué)生獨立進(jìn)行實驗。同一實驗習(xí)題可能會有不同的實驗設(shè)計方案,都可以讓學(xué)生去實踐,并相互交流,比較各自方案的優(yōu)缺點,以開闊學(xué)生的眼界。上面所提出的問題是從化學(xué)實驗的整體來闡述的,從而引發(fā)學(xué)生展開思維活動。在實際實驗中應(yīng)抓住某些側(cè)重點展開思維訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生從某些典型的實驗探索入手,上升到一般性、規(guī)律性的認(rèn)識,逐步提高學(xué)生思維品質(zhì)的層次。
四、強(qiáng)化實驗方案的設(shè)計訓(xùn)練
我在第三冊的《化學(xué)實驗方案設(shè)計》教學(xué)時采用了以下教學(xué)步驟,收到一定的效果。
l.先熟悉設(shè)計實驗方案的格式:實驗名稱→實驗?zāi)康摹鷮嶒炘怼鷮嶒炗闷罚ê瑑x器、藥品和材料)實驗步驟→結(jié)果分析→問題和討論,包括對實驗方案設(shè)計的評價及改進(jìn)意見。此階段的教學(xué)進(jìn)程:填空式→填表式→模仿、改寫式。
2.在教師引導(dǎo)下獨立設(shè)計階段:小實驗→綜合實驗。
實驗方案設(shè)計的核心是實驗步驟的設(shè)計,也是高考考查的重點。在學(xué)習(xí)到課本84頁硫酸亞鐵的制備時,學(xué)生感到難度較大,甚至無從入手,為了提高學(xué)生這方面的能力,結(jié)合以上步驟,我采用了題組訓(xùn)練的方式,讓學(xué)生先完成下列題組,再設(shè)計硫酸亞鐵制備實驗。
題組:1.電子工業(yè)中常用 FeCl3濃溶液腐蝕附有銅箔的塑料板制成印制電路板,腐蝕后的廢液中有多種金屬鹽,從廢液中回收銅并制得FeCl3晶體的過程如下所示,請在圖中的( )內(nèi)寫出合適的試劑,并回答有關(guān)的問題。
(1)上圖實驗過程中,需要過濾的步驟有
(2)解釋第二步所加入的試劑需要過量的原因
題組:2.從明礬分離出硫酸鉀和硫酸鋁的流程如下圖所示,其中括號中的字母代表所加入的試劑,數(shù)字代表分離方法。
(1)試劑a是 ,b是 ,c是 ,d是
(2)方法①是 ,②是 ,③是 ,④是
題組:3.某工廠廢水中含有較多的FeSO4及少量的Ag+、Na+和部分污泥,為了回收其中的銀和制得綠礬并使水質(zhì)得以凈化,現(xiàn)設(shè)計了一個回收凈化治污的實驗方案。請按下表的要求填寫有關(guān)內(nèi)容。
學(xué)生通過以上題組訓(xùn)練后,實驗設(shè)計能力明顯提高,收到良好的教學(xué)效果。這種使學(xué)生通過模仿、改寫后,慢慢感悟內(nèi)化,就逐步能獨立設(shè)計一些簡單實驗?zāi)酥辆C合性實驗,從而培養(yǎng)學(xué)生條理清晰、思維嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灹?xí)慣。
責(zé)任編輯 潘孟良