孫超峰湖南省永州市第十中學(xué)
化學(xué)實驗,貴在創(chuàng)新
孫超峰
湖南省永州市第十中學(xué)
眾所周知,實驗是化學(xué)的靈魂,是展現(xiàn)化學(xué)魅力和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的源泉,更是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力的重要方法和手段。所以,我愛實驗室,我更熱衷于創(chuàng)新實驗。創(chuàng)新實驗可以為實驗室增光添彩,給學(xué)生帶來樂趣,增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性和主動性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,對提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量具有深遠的意義。以下就創(chuàng)新實驗談?wù)勎业膸c體會。
實驗不是魔術(shù),魔術(shù)追求的是不符合常理,出人意料的結(jié)果。創(chuàng)新實驗可以幫助學(xué)生形成概念,促進理解和鞏固化學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)和實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度,也是培養(yǎng)學(xué)生基本技能、創(chuàng)造精神的重要手法。因此實驗創(chuàng)新必須符合化學(xué)學(xué)科的基本概念和原理,不僅使學(xué)生了解結(jié)果,還要使學(xué)生掌握過程,這就要求創(chuàng)新實驗具有科學(xué)性和準確性。
初中化學(xué)上冊第二單元第一節(jié)測定空氣中的氧氣含量,按原實驗操作時,點燃紅磷后將膠塞過快塞上,就會帶動外界的空氣進入廣口瓶,倘若動作遲緩,廣口瓶內(nèi)空氣由于受熱膨脹從容器中逸出,其結(jié)果是顯而易見的。為了增加實驗的準確性,彌補原實驗的缺陷,做法如下:取一只4cm×28cm的大玻璃管,按上基座(正中有孔,水可通過)。塞上橡皮塞(橡皮塞上帶有藥匙和導(dǎo)線,藥匙內(nèi)放有電阻線,并與導(dǎo)線相連,藥匙表面在酒精燈上烘烤已變黑,不導(dǎo)電)。按玻璃管內(nèi)現(xiàn)有容積將其劃分為六等分。把玻璃管放入水槽,水槽中加入紅顏色的水,調(diào)節(jié)水的高度剛好達到第一條標志線(由下到上數(shù))。然后取下橡皮塞,向燃燒匙內(nèi)加入半匙紅磷(經(jīng)測定是足夠的),塞上橡皮塞后,通上9v的直流或交流電源,幾秒鐘后,紅磷達到其著火點后開始燃燒,霎時產(chǎn)生大量的白煙,管內(nèi)水面陡然下降,接著會慢慢上漲,接近第二標志線。等到白煙消盡,向水槽內(nèi)加入適量的水,以使管內(nèi)外水面高度一致(消除壓強差),最終水面剛好達到第二標志線,證明氧氣占空氣體積的1/5。
改進后的實驗操作方法,使實驗只需7—8分鐘,最重要的是可信度高、準確性強、說服力強。
增設(shè)創(chuàng)新化學(xué)實驗可以豐富課堂教學(xué),加強化學(xué)教學(xué)的趣味性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性和主動性,是提高化學(xué)實驗教學(xué)有效性的重要手段,是深入貫徹新課程改革理念的重要平臺。
初中化學(xué)第三章第一節(jié)分子運動的現(xiàn)象,書本實驗由于是在一個大燒杯里面扣著兩只小燒杯(一只燒杯中盛有少量的濃氨水,一只燒杯中盛有酚酞溶液),用來證明氨分子的運動可使酚酞溶液變紅,實驗后學(xué)生嚷著老師在做魔術(shù),對結(jié)果產(chǎn)生疑問。在該實驗的基礎(chǔ)上我嘗試著創(chuàng)新,取一只4cm×20cm大玻璃管,在接近上下兩端處各連接一個小U型管,并與大玻璃管相通。下端按上底座,上端用橡皮管封閉(橡皮塞上插根細鋼絲,鋼絲上系一些小人,小人面部貼上濾紙,濾紙上滴上酚酞溶液)。
操作過程:(1)先打開下端U型管上的膠帽,用膠頭滴管注入約1ml左右的氨水,再蓋上膠帽;(2)大約十多秒鐘,由下至上小人面部依次變紅;(3)然后打開上端U型管上的膠帽,注入2ml的濃鹽酸,瞬間,濃煙滾滾如若仙境(也有的學(xué)生在喊:“魔鬼!魔鬼!”)。當(dāng)小人再現(xiàn)時,面目全非(具有川劇變臉的效果),同學(xué)們?yōu)橹@嘆,為之叫絕。第三步是我的創(chuàng)新作,該步驟既可以把無形的分子運動變?yōu)榭吹靡姷奈镔|(zhì)運動,加深學(xué)生對分子運動的印象,又能對同學(xué)們進行辯證唯物主義教育(世上本無鬼神,煙是固體氯化銨懸浮在空氣中形成的現(xiàn)象,當(dāng)氯化銨沉降到管底時,白煙也就消失了)。下課之后,同學(xué)們圍著我要親自嘗試一下,我也分別滿足了他們的意愿。該創(chuàng)新實驗豐富了課堂教學(xué),也增加了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
創(chuàng)新實驗也不應(yīng)以犧牲環(huán)境為代價,應(yīng)該追求實驗過程的綠色化。不但要節(jié)約藥品,而且實驗過程及生成的產(chǎn)物均要對環(huán)境無害,這樣才符合綠色化合的理念。
目前環(huán)境治理已經(jīng)刻不容緩,解鈴還須系鈴人,中學(xué)化學(xué)實驗提倡環(huán)境保護不能停留在口頭上,要從源頭做起。如我們前面的兩個實驗,都是在密閉的容器中進行,都體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)過程和生成物都對環(huán)境不產(chǎn)生影響或向著環(huán)境無害的方向發(fā)展。
在第七單元第一節(jié)燃燒和滅火的學(xué)習(xí)中,在探究燃燒的條件中,課本上的實驗是:白磷和紅磷都放在銅片上,當(dāng)白磷燃燒時,整個教室都彌漫著濃濃的白煙(有時白磷燃燒迸出的火花引燃附近的紅磷,造成的污染會更大),同學(xué)們東躲西藏,有的同學(xué)甚至沖出教室,往往十多分鐘還不能平靜下來,這不僅影響了正常的教學(xué)秩序,對環(huán)境也是極大的傷害。若把綠豆粒大小的白磷和少量的紅磷分別放在兩只相同的20mm×200mm試管中,試管口都塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞(導(dǎo)管上系氣球),然后取100ml的燒杯注入半杯熱水(20℃—80℃),放入半粒黃豆大的白磷,將兩支試管同時插入熱水中,試管內(nèi)的白磷立即燃燒,產(chǎn)生大量白煙在試管中翻滾但不會竄出來。教師的言傳身教,同學(xué)們就會從自己做起,養(yǎng)成愛護自然,保護環(huán)境的好習(xí)慣。
通過開展創(chuàng)新實驗教學(xué),改變了教師傳統(tǒng)實驗教學(xué)的觀念。創(chuàng)新實驗的科學(xué)性、準確性,可以逐步樹立學(xué)生的創(chuàng)新意識和探究精神,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,鍛煉學(xué)生勇于探索,追求真理的精神和創(chuàng)新能力。我們在一線的教師應(yīng)置身其中,為使化學(xué)教學(xué)豐富多彩和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣進而提高化學(xué)效果而共同努力。
創(chuàng)新實驗不但操作簡單,節(jié)約課堂時間,而且充滿趣味性,現(xiàn)象明顯。在實驗時,教師通過質(zhì)疑、情境的創(chuàng)設(shè)等手法,可以極大地吸引同學(xué)們的注意力,調(diào)動他們學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,使學(xué)生創(chuàng)新思維的深刻性、廣闊性、嚴密性和敏捷性都得到開拓和訓(xùn)練,鍛煉了學(xué)生勇于探索,追求知識及創(chuàng)新的能力。他們的全身心投入,使得他們對所涉及內(nèi)容的知識頗為深刻。