吳祖金
在新課改背景下,在高中化學(xué)教學(xué)中,演示實驗逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主探索、模擬微型化實驗.這種教學(xué)方式,不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且能夠促使學(xué)生主動地參與化學(xué)實驗活動,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與團隊合作意識.
一、微型化實驗的具體實踐
為減少廢氣、廢水等污染物的排放,教師在實驗中可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整相關(guān)試劑的用量,保護(hù)周圍環(huán)境.此外,科學(xué)地控制化學(xué)試劑的用量,還能將化學(xué)實驗的危險性降到最低,提高學(xué)生實驗的安全性,進(jìn)而確?;瘜W(xué)實驗教學(xué)順利開展.
1.利用Cu和稀HNO3制取NO.該實驗的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3(?。?Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O.第一,存在的問題.由化學(xué)方程式可知,Cu與稀HNO3反應(yīng)可生成NO(注意該物質(zhì)是無色的),而NO易與O2結(jié)合生成紅棕色的NO2.因此,在傳統(tǒng)實驗中無法判斷反應(yīng)生成的是NO2還是NO,不能將課本的理論知識與實際的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)合起來,降低了化學(xué)實驗教學(xué)效率,還污染了周圍環(huán)境.第二,改進(jìn)措施.在事先準(zhǔn)備好的注射器內(nèi)放入兩片銅片,并抽取少量水,推動注射器以清除注射器內(nèi)的空氣;然后用注射器抽取稀HNO3,使Cu與稀HNO3能夠接觸發(fā)生反應(yīng);再把注射器的針頭插入膠塞內(nèi),使其不接觸外界空氣,最后倒立放置注射器,測量注射器內(nèi)稀HNO3的體積.詳細(xì)記錄注射器內(nèi)的實驗現(xiàn)象與體積變化;將反應(yīng)生成的氣體注入盛有空氣的小瓶內(nèi),觀察小瓶內(nèi)的氣體顏色變化;將濃NaOH溶液加入小瓶中,觀察并記錄小瓶內(nèi)的現(xiàn)象.第三,實驗評價.在實驗過程中杜絕了氧氣的影響,能夠判斷出反應(yīng)生成的是NO2還是NO.同時,該實驗利用NaOH溶液吸收反應(yīng)生成的污染氣體,保護(hù)了環(huán)境.
2.濃硫酸的脫水性實驗.第一,存在問題.原實驗:將20g蔗糖放入200mL的燒杯中,向燒杯中滴入幾滴H2O,將其攪拌均勻;再將15mL濃H2SO4溶液注入燒杯中,并立即攪拌.在該實驗中,由于使用較多的濃H2SO4與蔗糖,會發(fā)生碳的氧化反應(yīng)而生產(chǎn)污染空氣的CO2、SO2等氣體.第二,改進(jìn)措施.首先于大試管內(nèi)放入2g蔗糖,然后向試管內(nèi)滴入5mL濃H2SO4,迅速攪拌,使其快速接觸;再在試管上塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞并將其通入一裝有品紅溶液的試管中,仔細(xì)觀察其現(xiàn)象.這種實驗方法,降低了實驗試劑的用量,由現(xiàn)在的5mL濃H2SO4替代過去的15mL濃H2SO4,由現(xiàn)在的2g蔗糖替代過去的10g蔗糖;把實驗中所用的大燒瓶換成大試管,降低了實驗的規(guī)模與試劑用量,提高了實驗儀器的高度,使反應(yīng)生成的炭塊貼于試管內(nèi)壁,有助于學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象.第三,實驗評價.優(yōu)化并改進(jìn)課堂演示實驗,降低了實驗試劑的用量,避免了資源的浪費,減少了污染物的產(chǎn)生量,保護(hù)了我們生存的環(huán)境;既能滿足教學(xué)要求,還符合綠色環(huán)保的理念,培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識與節(jié)約意識.
二、微型化實驗的應(yīng)用建議
1.在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用微型化實驗.在高中化學(xué)教學(xué)中,教師可以利用微型化實驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在輕松、愉快的氛圍中主動學(xué)習(xí)化學(xué)知識.微型化實驗具有環(huán)保、安全、節(jié)約等特點,便于學(xué)生在課上一邊學(xué)習(xí)一邊動手操作,能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力,加深學(xué)生對化學(xué)知識的理解與記憶.
2.利用微型實驗,開展自主探究性學(xué)習(xí).新課改提出,要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.因此,在高中化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位,開展小組合作學(xué)習(xí),進(jìn)行微型化實驗,探索化學(xué)的奧秘,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.
3.設(shè)置微型實驗選修課.在設(shè)置選修課時,教師可以開展微型化實驗.通過化學(xué)實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力,引導(dǎo)學(xué)生主動參與化學(xué)實驗.首先,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識微型化實驗,使其制作簡單的微型實驗儀器(醫(yī)藥上的藥劑瓶),然后根據(jù)要求進(jìn)行實驗,最后認(rèn)真填寫實驗報告.例如,將塑料藥瓶制成微型洗瓶,將青霉素瓶制成微型酒精燈等,變廢為寶,引導(dǎo)學(xué)生善于借用生活中的物品,培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識;要求學(xué)生仔細(xì)認(rèn)真地填寫實驗報告,使學(xué)生嚴(yán)格要求自己,樹立端正的學(xué)習(xí)態(tài)度;在實驗過程中,學(xué)生產(chǎn)生的問題可以小組為單位進(jìn)行討論、探究,將傳統(tǒng)的填鴨式的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動探索學(xué)習(xí).
4.利用微型實驗,落實趣味實驗.在高中化學(xué)教材中有很多探究小實驗,由于安全問題或?qū)嶒炂鞑牡葐栴},不能在課堂上進(jìn)行演示,降低了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣.教師要善于利用簡單的微型實驗儀器開展課堂實驗,提高實驗的安全性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力.