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        小改進(jìn)凸顯大思維——一則“原電池原理”引入實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的啟示

        2013-12-28 04:44:56房壽高
        化學(xué)教與學(xué) 2013年4期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)學(xué)生

        房壽高

        (江蘇省常州高級(jí)中學(xué) 江蘇 常州 213003)

        一、問(wèn)題的提出

        蘇教版高中化學(xué)教材化學(xué)2 中演示原電池工作原理的實(shí)驗(yàn)很難讓全班學(xué)生看到, 產(chǎn)生的氣體易攪渾溶液,后面的學(xué)生看不清氣泡產(chǎn)生情況,而且耗液量多。 有人把演示原電池原理的實(shí)驗(yàn)改成投影的方式,不僅現(xiàn)象明顯,可以讓全班同學(xué)看到[1]。筆者對(duì)后者的實(shí)驗(yàn)又稍作改進(jìn),改進(jìn)雖小,但引發(fā)了學(xué)生的探究欲,大大激活了學(xué)生的思維。

        二、改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)過(guò)程

        (1) 在實(shí)物投影儀上按照?qǐng)D1 的方式放兩個(gè)培養(yǎng)皿,用細(xì)長(zhǎng)銅片(寬約1.5cm,長(zhǎng)約15cm)折成如圖1 形狀放在兩培養(yǎng)皿中。

        (2) 先在培養(yǎng)皿乙中 加 入1mol/L 的 稀 硫酸浸沒(méi)過(guò)銅片, 然后在其中放入一粒粗鋅粒,不與銅片接觸, 讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。 學(xué)生可觀察到鋅粒表面產(chǎn)生大量氣泡,銅片上沒(méi)有氣泡(見(jiàn)圖2)。

        (3)用塑料鑷子把剛才的粗鋅粒放在乙中的銅片上再觀察現(xiàn)象。學(xué)生可觀察到: 不僅鋅粒上有氣泡, 而且浸沒(méi)在酸中的銅片各處都有氣泡(見(jiàn)圖3)。學(xué)生很好奇,為什么銅片上會(huì)有氣泡產(chǎn)生? 為什么離鋅較遠(yuǎn)的銅片(與酸接觸)上也有氣泡? 有部分學(xué)生甚至問(wèn):“甲中的銅片上(不與酸接觸)也會(huì)產(chǎn)生氣泡嗎?”學(xué)生的探究欲了得到激發(fā)。

        圖1

        圖2

        (4) 在探討了原電池的原理之后, 啟發(fā)學(xué)生思考: 在甲中也倒入同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸,預(yù)測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象。這個(gè)問(wèn)題引起了學(xué)生的極大爭(zhēng)論,有的同學(xué)認(rèn)為:“有氣泡,因?yàn)殇\失去電子到銅片上,銅片上各處都有剩余電子,甲中的銅片上也有剩余電子,H+也會(huì)在此處得到電子從而產(chǎn)生氫氣。 ”而有的同學(xué)認(rèn)為:“沒(méi)有氣泡產(chǎn)生, 因?yàn)槿绻袣馀莓a(chǎn)生,H+變成H2逸出, 溶液中的SO42-與哪個(gè)離子結(jié)合呢?在初中學(xué)過(guò),溶液應(yīng)該是電中性的。 ”在學(xué)生爭(zhēng)論不分勝負(fù)時(shí),教師向甲中倒入稀硫酸,結(jié)果發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有產(chǎn)生氣泡(見(jiàn)圖4)。接著進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考為什么沒(méi)有氣泡產(chǎn)生。 在師生、 生生共同對(duì)話下,最終能得出“要構(gòu)成原電池一般必須構(gòu)成閉合回路”的結(jié)論。

        三、 改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)與啟示

        圖3

        圖4

        這次實(shí)驗(yàn)改進(jìn)取得了很好的課堂效果,原因有如下三點(diǎn):其一,由于鋅粒的量很少,只有一個(gè)鋅粒,放出的氫氣量較小,沒(méi)有導(dǎo)致培養(yǎng)皿中溶液的“渾濁不清”,且投影效果非常好,全班學(xué)生都能看得到。 其二,實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)促進(jìn)了教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)。 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的目的不僅僅是為了原料省,現(xiàn)象明和綠色化,更是為課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成服務(wù)。 關(guān)于原電池原理, 原電池的3 個(gè)構(gòu)成條件是重要的學(xué)習(xí)目標(biāo)之一,步驟(2)到步驟(4)的實(shí)施順利地達(dá)成了這一目標(biāo)。 步驟(2) 讓學(xué)生感受了鋅和銅是兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬;步驟(3)讓學(xué)生產(chǎn)生了“為什么銅片上會(huì)產(chǎn)生氣泡”的困惑,促使學(xué)生積極去思考,帶著好奇心去探究原電池的形成原理;步驟(4)更加促使學(xué)生積極思考,討論熱烈,課堂氣氛達(dá)到高潮。其三,作為引入之用的實(shí)驗(yàn),不能開(kāi)始一用了之,最好能貫穿課堂始終,這樣能給人以前呼后應(yīng)和整體美之感。 同時(shí)也啟示我們改進(jìn)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該向裝置微型化、操作簡(jiǎn)單化、排放綠色化、現(xiàn)象明顯化、目的目標(biāo)化和多次利用化等方向發(fā)展。

        [1] 江麗芬,李勝榮.“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教育,2012,(12):64

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