摘 要:生活化實驗是對教材實驗的補(bǔ)充和完善,它具有更強(qiáng)的趣味性和可操作性.借助生活化實驗,能夠拉近書本知識與生活實踐之間的距離,幫助學(xué)生加深對相關(guān)知識的理解,提高學(xué)生利用化學(xué)知識解決生活問題的能力.本文以不同生活化實驗在課堂實驗教學(xué)、課外活動和家庭實驗中的應(yīng)用,舉例說明了生活化實驗在高中化學(xué)教學(xué)不同環(huán)節(jié)中的應(yīng)用,為高中化學(xué)教學(xué)提供參考依據(jù).
關(guān)鍵詞:生活化實驗;應(yīng)用實踐;高中化學(xué)
中圖分類號:G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?? 文章編號:1008-0333(2023)21-0122-03
收稿日期:2023-04-25
作者簡介:張曉泓(1980.12-),女,江蘇省吳江人,本科,中學(xué)一級教師,從事高中化學(xué)教學(xué)研究.
化學(xué)課堂是落實化學(xué)實驗操作的重要陣地,很多實驗都需要在課堂上由教師引導(dǎo)學(xué)生共同完成.在教材中部分化學(xué)實驗不具備課堂操作的條件,教師就可以將其加以轉(zhuǎn)化,引入生活中的部分元素,使其成為生活化的化學(xué)實驗,這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)課堂操作實驗的目的,也能夠有效地激發(fā)學(xué)生的課堂參與度,提升化學(xué)課堂實驗的效果[1].
1 生活化實驗在高中化學(xué)課堂實驗教學(xué)中的應(yīng)用
如微型稱量滴定法測定白醋總濃度的實驗,該實驗是酸堿滴定實驗的一種形式,為了避免因為漏液、氣泡、滴定等原因而導(dǎo)致的實驗失敗,對其進(jìn)行了生活化改進(jìn),利用稱量滴定法來測定醋酸的總酸度.同時,也是對強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸溶液實驗的拓展,能夠幫助學(xué)生鞏固前面學(xué)習(xí)的化學(xué)實驗操作知識,也能夠提升學(xué)生的實驗設(shè)計能力.
實驗前準(zhǔn)備工作:教師分組,要求每一小組回家后,從附近的超市購買一瓶白醋,同時查閱相關(guān)資料,了解白醋的成分和影響白醋品質(zhì)的因素,嘗試設(shè)計酸堿滴定實驗.
課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié):教師引導(dǎo)學(xué)生觀察購買的白醋上的標(biāo)簽,尋找白醋的含酸量.教師提出問題:為什么不同的白醋會存在不一樣的價格?學(xué)生觀察購買的白醋就會發(fā)現(xiàn),白醋的價格與成分和總酸度有關(guān)系.之后出示背景材料:白醋是調(diào)味行業(yè)的重要組成部分,它的質(zhì)量直接關(guān)系著我們的生活健康,通過工商部門對市場上不同品牌白醋的抽檢中發(fā)現(xiàn),有55%左右的不合格,那么他們在抽檢中判斷白醋是否合格的標(biāo)準(zhǔn)是什么呢?如果讓大家做一個工商部門的抽檢人員,請檢測一下自己購買的白醋是否合格?
交流討論環(huán)節(jié):各個小組在教師的引導(dǎo)下展開討論,利用NaOH溶液滴定白醋的方法來設(shè)計實驗方案.討論中會有學(xué)生發(fā)現(xiàn)滴定管會因為氣泡、漏液等情況導(dǎo)致實驗誤差,教師就可以引導(dǎo)他們使用更好控制藥量的注射器來代替滴定管抽取氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液.此時教師可以通過問題來引導(dǎo)學(xué)生的操作:
問題1:在實驗中我們采用什么作為指示劑呢?(強(qiáng)堿滴定弱酸,選用酚酞)
問題2:我們?nèi)绾闻袛嗟搅说味ǖ慕K點呢?(混有酚酞的白醋溶液是無色的,當(dāng)最后一滴NaOH溶液滴入時,溶液剛好變淺紅色,且30s內(nèi)不褪色)
通過這兩個問題,引導(dǎo)學(xué)生對實驗前的思路進(jìn)行了梳理,為接下來實驗的順利進(jìn)行奠定了基礎(chǔ).
問題3:為什么要將買來的白醋進(jìn)行稀釋處理呢?(減少體積比給實驗帶來的誤差)
最后,各小組之間開始合作實驗,并做好相應(yīng)的實驗記錄.
2 生活化實驗在高中化學(xué)課外活動中的應(yīng)用
高中化學(xué)課外活動是化學(xué)課堂的進(jìn)一步延伸,對拓展學(xué)生的思維,提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)具有重要的作用.實驗作為高中化學(xué)課外活動的重要組成部分,其趣味性是最基礎(chǔ)的,要能夠激發(fā)學(xué)生參與化學(xué)實驗的欲望,這樣才能夠發(fā)揮出課外活動在教學(xué)活動中的作用[2].下面就以“棉花如何變成衣服”的實驗來引出銅氨纖維的制取實驗,該生活化實驗非常有趣,能夠激發(fā)學(xué)生參與課外活動的積極性.另外,該實驗還包含了無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的部分知識,對拓展學(xué)生的知識面也有積極的作用.
課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié):借助相關(guān)的資料,將銅氨纖維的制取資料分發(fā)給學(xué)生.同時,讓學(xué)生準(zhǔn)備更多地與銅氨纖維相關(guān)的資料,在小組內(nèi)部就銅氨纖維進(jìn)行討論,為接下來銅氨纖維的制取做準(zhǔn)備.
新課導(dǎo)入環(huán)節(jié):教師用圖片向?qū)W生展示銅氨纖維面料,介紹它的特性,激發(fā)學(xué)生對銅氨纖維的興趣.然后對學(xué)生提出問題,讓學(xué)圍繞這三個問題展開討論,問題1:棉花是如何變成布料的?其它的植物可以嗎?問題2:如何在實驗中使用控制變量法?問題3:影響銅纖維質(zhì)量的因素有哪些?學(xué)生通過查閱資料和小組討論會發(fā)現(xiàn)以下幾個問題:在制備銅氨纖維的實驗中會用到氫氧化銅這一物質(zhì),在制備氫氧化銅的過程中會產(chǎn)生另一種沉淀物Cu2(OH)2SO4,它的存在會對后面的實驗結(jié)果產(chǎn)生一定的影響.還有些學(xué)生認(rèn)為銅氨纖維是在硫酸溶液中形成的,硫酸的濃度直接影響著銅氨纖維生成的質(zhì)量……
實驗過程:學(xué)生圍繞討論的結(jié)果,設(shè)計實驗,結(jié)合教師的指導(dǎo)進(jìn)行氫氧化銅的制備.前三個小組在實驗中,分別等氫氧化鈉加入完畢后0分鐘、1分鐘、5分鐘三個時間點觀察并記錄實驗現(xiàn)象、棉花溶解量和成絲情況,具體結(jié)果見表1.
通過該組的實驗會發(fā)現(xiàn),在硫酸銅與氫氧化銅的反應(yīng)中會生成Cu2(OH)2SO4沉淀,并且會在一定時間內(nèi)轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀,并且Cu2(OH)2SO4沉淀的存在會導(dǎo)致沉淀物無法被氨水完全溶解,進(jìn)而影響產(chǎn)物的質(zhì)量.通過實驗結(jié)果可以看出,靜置的時間越長,沉淀就越少,成絲情況就越好.
然后,中間三個小組將10 mL、14 mL、18 mL的濃氨水加入其中,觀察實驗現(xiàn)象,得出具體實驗結(jié)果見表2.
通過實驗可以看出加入14 mL的氨水時成絲情況最好.加入的氨水過少,會導(dǎo)致沉淀沒有完全溶解的情況,且成絲過程中還會堵塞注射器口.當(dāng)加入的氨水過多時,成絲情況并不比14 mL時情況要好,且浪費原材料,因此選擇14 mL時正合適.
最后,教師來總結(jié)整個實驗結(jié)果:通過同學(xué)們的探究最終發(fā)現(xiàn),靜置5分鐘的時間,沉淀溶解效果和棉花溶解效果最好,得到的產(chǎn)物質(zhì)量最好;加入14 mL氨水時,得到的產(chǎn)物質(zhì)量最好.
3 生活化實驗在高中化學(xué)在家庭實驗中的應(yīng)用
家庭實驗是高中化學(xué)實驗課堂的進(jìn)一步延伸,與課堂化學(xué)實驗相比,它的氛圍更加輕松,能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,讓學(xué)生充分體會到化學(xué)的樂趣[3].下面就以“生活中的丁達(dá)爾效應(yīng)的探究”為例,就生活化實驗在高中化學(xué)在家庭實驗中的應(yīng)用進(jìn)行說明.
在進(jìn)行該實驗之前,學(xué)生就已經(jīng)學(xué)習(xí)了簡單的分類方法,知道了分散系、分散質(zhì)和分散劑的概念.借助該生活化實驗,學(xué)生能夠進(jìn)一步熟悉膠體的丁達(dá)爾效應(yīng),了解丁達(dá)爾效應(yīng)的特殊性質(zhì),了解膠體在生活中的應(yīng)用等.
課堂的導(dǎo)入環(huán)節(jié):首先教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)物質(zhì)分類的方法,并舉例說明不同分散系的例子,同時,展示清晨森林的丁達(dá)爾效應(yīng)圖片.
教師提出問題
:除了通過分散劑和分散質(zhì)的角度來進(jìn)行分類外,還能夠從分散顆粒直徑的大小進(jìn)行分類,請同學(xué)們說明一下.接著教師展示三瓶液體,并讓學(xué)生觀察并辨別.其中一瓶為濁液,學(xué)生能夠很快地找出結(jié)論,但是另外兩瓶卻不容易區(qū)分.此時,教師就要做好引導(dǎo),可以通過它們的性質(zhì)來進(jìn)行辨別,進(jìn)而引出——膠體的丁達(dá)爾效應(yīng).
交流討論環(huán)節(jié):教師提出問題:按照分散劑的狀態(tài),我們可以將膠體分為哪些種類?(氣溶膠、液溶膠、固溶膠);根據(jù)膠體的分類,大家說一說自己在家做的實驗中,選擇的是什么膠體(有的用的煙霧屬于氣溶膠,有的用的果凍屬于固溶膠,有的用的果汁屬于液溶膠)”.通過生活化實驗,學(xué)生都觀察到了“光的通路”,為什么會出現(xiàn)光的通路呢?那么通過實驗來探究一下為什么膠體能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)呢?
實驗過程:教師通過Fe(OH)3膠體來研究膠體的性質(zhì),首先,教師邊講解邊演示Fe(OH)3膠體的制備過程,得到Fe(OH)3膠體以后沒使用激光筆從水平方向的一側(cè)照射膠體,觀察實驗現(xiàn)象.接著教師再用激光筆照射事先準(zhǔn)備好的Cu(OH)2溶液,觀察實驗現(xiàn)象.
通過觀察實驗發(fā)現(xiàn),在照射Fe(OH)3膠體時,能夠看到光的通路,在照射Cu(OH)2溶液時,卻看不到光的通路,為什么會出現(xiàn)這種情況呢?(因為它們的性質(zhì)不同),教師接著出示表3所列光的路線圖.
當(dāng)光照通過溶液后,由于溶液分散質(zhì)粒子的微粒太小,光就會發(fā)生透射,我們就看不到光路;由于濁液的分散質(zhì)粒子直徑大,光就會發(fā)生反射或者折射,我們也看不到光的通路;光通過膠體時,分散質(zhì)的顆粒大小正好,光會發(fā)生散射,那么我們就可以看到光的通路.
學(xué)生在生活化家庭實驗中觀察了光的通路,現(xiàn)在根據(jù)實驗操作步驟,利用丁達(dá)爾效應(yīng)來鑒別豆?jié){、糖水、鹽水、蛋清液和墨水.通過實驗大家就會發(fā)現(xiàn),除了糖水和鹽水以外,別的都能夠看到光的通路,由此可見,除了糖水和鹽水以外,其他的都是膠體.
最后,教師總結(jié):通過家庭實驗和課堂實驗的操作我們可以推斷,丁達(dá)爾效應(yīng)是區(qū)別膠體和溶液的特殊性質(zhì).
參考文獻(xiàn):
[1]? 龍琪.生活化學(xué)實驗設(shè)計[M].南京:南京大學(xué)出版社,2020:1.
[2] 何麗君,康佩麗,霍彩霞,等.銅氨纖維制備實驗條件的優(yōu)化[J].甘肅高師學(xué)報,2021,26(02):12.
[3] 陳華鋒,顧學(xué)軍,林鶯,等.蚊香煙氣氣溶膠單粒子的粒徑和質(zhì)譜測量[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2007(12):39.
[責(zé)任編輯:季春陽]