羅榮釗
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科.新課程化學(xué)教材充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的主體地位,化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)科學(xué)方法和創(chuàng)新精神都能產(chǎn)生積極有效的作用.在教學(xué)中,教師要應(yīng)千方百計(jì)地提供機(jī)會(huì),讓學(xué)生親身體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過程,從而使學(xué)生發(fā)現(xiàn)新問題,萌發(fā)新思想,獲得新知識(shí)和技能.
一、把握實(shí)驗(yàn)操作的情景,提高學(xué)生的觀察感知能力
化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以幫助學(xué)生鞏固化學(xué)的基本原理,還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新性思維能力,并且在培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)、促使學(xué)生全面發(fā)展方面起著重要作用.在化學(xué)教學(xué)中要重視化學(xué)實(shí)驗(yàn).做實(shí)驗(yàn)時(shí),要多問幾個(gè)為什么,思考如何做、為什么要這樣做、還可以怎樣做,從而達(dá)到“知其然,也知其所以然”的目的.
例如,在實(shí)驗(yàn)操作中,硝酸是最常用的一種試劑.無論是在濃硝酸還是稀硝酸中,HNO2都是完全電離的,所以硝酸具有酸的通性.引導(dǎo)學(xué)生注意觀察,會(huì)發(fā)現(xiàn)打開盛有濃硝酸的試劑瓶的瓶蓋,可以看到瓶口出現(xiàn)白霧.這是因?yàn)橄跛峋哂袚]發(fā)性,而且硝酸的濃度越大揮發(fā)性越強(qiáng).此外,硝酸還具有不穩(wěn)定性,見光受熱容易分解.所以在實(shí)驗(yàn)室中,人們將濃硝酸盛放在棕色試劑瓶(避光),且放置于冷暗處.硝酸無論是濃還是稀都具有很強(qiáng)的氧化性,而且濃度越大氧化性越強(qiáng).發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),硝酸越濃,還原產(chǎn)物中N的價(jià)態(tài)越高,硝酸越稀,還原產(chǎn)物中N的價(jià)態(tài)越低.一般情況下,濃硝酸被還原成NO2,稀硝酸被還原成NO.硝酸的氧化性很強(qiáng),幾乎可以氧化所有的金屬和非金屬.
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)多設(shè)置一些開放性的實(shí)驗(yàn),多給學(xué)生機(jī)會(huì),讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行探究,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中,體會(huì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的重要性,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理,掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法.
例如,區(qū)別濃硫酸與稀硫酸,很多簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)可辨別出來.(1)吸水法:在兩支試管中各加入少量膽礬,再分別加入幾滴硫酸,晶體溶解且溶液變藍(lán)的是稀硫酸,若藍(lán)色晶體變白,則加入的酸是濃硫酸;(2)導(dǎo)電法:取兩種酸少許于兩只小燒杯中,分別做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),若小燈泡發(fā)光且亮,則燒杯中所盛的是稀硫酸;(3)生霧法:在兩支試管中各加少量濃鹽酸,再分別加入少量的兩種硫酸,若有大量白霧生成,則加入的是濃核酸.此外,還有氧化法、密度法等鑒別法.
在實(shí)驗(yàn)探究過程中,教師應(yīng)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)或者合作學(xué)習(xí),不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,通過自己動(dòng)手和思考,完成知識(shí)的獲取和整合.
二、增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能,提高學(xué)生的探究應(yīng)用能力
化學(xué)實(shí)驗(yàn)是各級(jí)考試中的必考題型,能力要求較高,所用知識(shí)較分散,在答題時(shí)常常失分嚴(yán)重.綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)是綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本操作、結(jié)合化學(xué)基本理論、元素化合物知識(shí)和化學(xué)計(jì)算等相關(guān)知識(shí),有利于學(xué)生解決有關(guān)實(shí)驗(yàn)問題.
例如,現(xiàn)有氯化鈉、硫酸鋇、氯化鈣三種固體的混合物,請(qǐng)?zhí)骄恳韵聠栴}:(1)若氯化鈉固體中含有硫酸鋇和氯化鈣雜質(zhì),試述怎樣將雜質(zhì)除去.(2)若是上述三種固體的混合物,試述怎樣把它們分離開來.
分析:在實(shí)驗(yàn)操作中,可先加水溶解、過濾,得到的濾渣為硫酸鋇.混合物的提純就是把混合物中的雜質(zhì)除去,從而得到較為純凈的物質(zhì)(被提純物質(zhì));混合物分離提純的原則是:不增(不引進(jìn)新的雜質(zhì))、不減(不減少被提純物質(zhì),即所加試劑不得與被提純物質(zhì)發(fā)生反應(yīng))、易分(各成分易于分離).
三、培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力,提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力
在化學(xué)教學(xué)中,要以“實(shí)驗(yàn)”作為手段,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力.因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)不但能培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維和動(dòng)手能力,還能加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)知和理解,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力.
例如,設(shè)計(jì)至少兩種實(shí)驗(yàn)方案,除去CO2中少量的SO2氣體.如果知道了兩種氣體的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)后,再根據(jù)除去雜質(zhì)后不能帶入新的雜質(zhì)的要求,學(xué)生會(huì)設(shè)計(jì)不同的方案.(1)根據(jù)H2SO2的酸性強(qiáng)于H2CO2,將混合氣體依次緩緩?fù)ㄟ^足量的飽和NaHCO2溶液、濃硫酸,就能除去SO2氣體.飽和NaHCO2溶液既除去了SO2,又可降低CO2在水中的溶液度;濃硫酸是除去氣體通過飽和NaHCO2溶液后所帶出的水蒸氣;(2)根據(jù)SO2具有較強(qiáng)的還原性,采用氧化法,將混合氣體依次緩緩?fù)ㄟ^足量的酸性高錳酸鉀溶液(或溴水等)和濃硫酸.
又如,設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案,鑒別兩瓶CO2和SO2氣體.如根據(jù)兩種氣體的氣味不同,采用聞氣法;根據(jù)溶解度不同,采用溶解法;根據(jù)SO2具有漂白性,CO2不具有漂白性,采用品紅試液鑒別,品紅溶液褪色的是SO2氣體;等等.由此,拓展了學(xué)生的思維能力,提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力.
總之,新課標(biāo)突出強(qiáng)調(diào)對(duì)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng),而學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)需要通過學(xué)生具體的探究活動(dòng)來實(shí)現(xiàn),因此教學(xué)中的活動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)就顯得很有必要.