實(shí)驗操作對于我們掌握化學(xué)知識至關(guān)重要,很多化學(xué)現(xiàn)象只有在實(shí)驗中才能清晰展現(xiàn)。我們應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)自身獨(dú)立開展實(shí)驗的能力,把握實(shí)驗技巧,并理解實(shí)驗的基本原理,從而提高自身學(xué)習(xí)化學(xué)知識的能力。本文對化學(xué)實(shí)驗自主探究這一主題進(jìn)行了深入探討,分析了提高化學(xué)自學(xué)能力的關(guān)鍵策略與途徑。
一、養(yǎng)成獨(dú)立探究實(shí)驗的能力
掌握化學(xué)要領(lǐng),深入理解其基礎(chǔ)概念是建立在充分的實(shí)驗基礎(chǔ)之上的。在學(xué)習(xí)過程中,我們需要培育自主探索實(shí)驗規(guī)律的素質(zhì),始終保持對實(shí)驗探索的渴望。實(shí)驗探究是形成獨(dú)立自主化學(xué)學(xué)習(xí)能力的重要環(huán)節(jié)。然而,實(shí)驗探究的目的并非學(xué)會實(shí)驗步驟,而是真正提高個人的綜合素質(zhì)。化學(xué)學(xué)習(xí)常因?qū)嶒瀮?nèi)容的獨(dú)特性和實(shí)驗現(xiàn)象的新奇性而產(chǎn)生濃厚興趣,所以在學(xué)習(xí)過程中,我們應(yīng)該跳出書本,暫時拋開固有框架,自行探索實(shí)驗的奧妙。我們要通過實(shí)際操作進(jìn)行反向思考,獨(dú)立構(gòu)思實(shí)驗方向并明確實(shí)驗的具體目的,學(xué)會實(shí)驗基礎(chǔ)原理,并準(zhǔn)備必需的試劑和儀器等,然后擬定合理的實(shí)驗步驟。在完成實(shí)驗設(shè)計的基礎(chǔ)上,與教材中的規(guī)范實(shí)驗進(jìn)行對照,發(fā)現(xiàn)并及時改正自己的不足,深入觀察實(shí)驗現(xiàn)象,分析其內(nèi)在機(jī)制,從而逐漸提高自身的實(shí)驗研究技巧。
二、走進(jìn)生活,探索實(shí)驗本源
要提高獨(dú)立探究實(shí)驗的能力,就必須做到將理論與實(shí)踐相結(jié)合。例如,在做“酸堿中和”實(shí)驗時,可以設(shè)計實(shí)驗方案來證實(shí)理論的準(zhǔn)確性。開始時需要準(zhǔn)備稀釋后的鹽酸和氫氧化鈉溶液,并通過滴定技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗操作,觀察溶液pH值的變化過程,從而深刻領(lǐng)會酸堿中和作用的基本原理。通過這類實(shí)驗活動,我們能夠?qū)W習(xí)并掌握如何利用pH試紙或pH計來檢測溶液的酸堿性,從而對酸和堿的性質(zhì)有更深刻的理解。
再如,在氣體的制備和特性研究實(shí)驗中,我們可以進(jìn)行制備氫氣的實(shí)驗操作。通過稀硫酸與鋅粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來生成氫氣,并將氫氣收集起來,再對收集到的氫氣進(jìn)行燃燒試驗,觀察其燃燒產(chǎn)生的火焰顏色變化及燃燒生成水的現(xiàn)象,以此來驗證氫氣的化學(xué)特性。通過這樣的實(shí)驗操作,我們不僅能掌握制備氣體的技術(shù),還能加深對化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的理解。
我們還可以通過化學(xué)實(shí)驗掌握溶液的配比及濃度的計算技巧。首先,我們需要準(zhǔn)確測量特定重量的食鹽,并將其溶于特定量的水中,接著依據(jù)濃度計算的公式算出溶液的實(shí)際濃度。通過此實(shí)驗,我們可以加深對溶液濃度的認(rèn)知,并掌握制備指定濃度溶液的方法。同時在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的過程中,我們可以進(jìn)行過氧化氫的分解實(shí)驗。加入二氧化錳或碘化鉀等催化劑,適時觀測并記錄下過氧化氫的分解速率,以此來領(lǐng)悟催化劑對化學(xué)反應(yīng)速度的具體影響。通過對比實(shí)驗數(shù)據(jù),我們可以直接體驗到催化劑的作用,并掌握如何操控實(shí)驗條件以影響化學(xué)反應(yīng)的速率。
三、學(xué)習(xí)態(tài)度要嚴(yán)謹(jǐn)
在學(xué)習(xí)過程中,我們應(yīng)秉持認(rèn)真與科學(xué)的態(tài)度,這也是自學(xué)化學(xué)的關(guān)鍵。具體操作上,應(yīng)該做到以下幾點(diǎn):在進(jìn)行實(shí)驗之前,應(yīng)充分準(zhǔn)備,清晰了解實(shí)驗條例及操作步驟,要學(xué)會應(yīng)對實(shí)驗中可能出現(xiàn)的各種突發(fā)情況,并始終保持精準(zhǔn)和科學(xué)的實(shí)驗精神;實(shí)驗開始時,確保所需的實(shí)驗工具一應(yīng)俱全,確保實(shí)驗操作規(guī)范;在進(jìn)行實(shí)驗的過程中,必須小心處理藥品的領(lǐng)用與儲存,避免不當(dāng)廢棄造成實(shí)驗場所的污染;實(shí)驗結(jié)束后,應(yīng)徹底清理實(shí)驗區(qū)域。在此基礎(chǔ)上,我們要對觀察到的實(shí)驗結(jié)果詳細(xì)記錄并貫徹求真務(wù)實(shí)的精神,同時深入分析實(shí)驗現(xiàn)象,以加深對理論知識的理解。
四、規(guī)律總結(jié),認(rèn)真反思
在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗的過程中,我們需特別關(guān)注探究性實(shí)驗和驗證性實(shí)驗,專注于對實(shí)驗中規(guī)律的梳理和總結(jié),從而通過實(shí)驗現(xiàn)象和底層邏輯得出規(guī)律性認(rèn)識,借此實(shí)現(xiàn)對化學(xué)知識的深入理解。在完成實(shí)驗后,總結(jié)歸納實(shí)驗中的規(guī)律同樣至關(guān)重要,這不僅是學(xué)習(xí)化學(xué)知識的關(guān)鍵,也是實(shí)驗探究的主要步驟。例如,在從海水中提取粗鹽并進(jìn)行凈化的實(shí)驗結(jié)束后,我們可以重點(diǎn)關(guān)注并思考以下內(nèi)容。第一,從海水中提取的鹽粒有哪些成分;第二,如何分離混合物中的不同物質(zhì);第三,硫酸鹽離子、鎂元素離子和鈣元素離子的主要化學(xué)特性。
在化學(xué)實(shí)驗操作中,我們要注重方法的多變與創(chuàng)新。在實(shí)踐中,我們要充分拓展思維,避免流于形式,應(yīng)該打破教科書的局限,發(fā)現(xiàn)并彌補(bǔ)其中的不足之處,在獨(dú)立的實(shí)驗探索中將其進(jìn)行優(yōu)化。例如,探討“金屬的化學(xué)性質(zhì)”時,我們知道高溫蒸汽能與鐵反應(yīng),化學(xué)課本中采用的試驗方法來證明實(shí)驗的產(chǎn)出,然而效果并不盡如人意。面對這樣的情況,我們應(yīng)深入思考并提出新方法。例如,將導(dǎo)氣管引入裝有肥皂水的燒杯中能讓實(shí)驗現(xiàn)象更為顯著。