摘要:化學實驗能力是指運用實驗手段去觀察化學現象,分析和解決化學問題的能力。高中學生化學實驗能力的提高,有賴于教師進行基本操作的指導、生動形象的演示實驗以及巧妙的習題評講。
關鍵詞:實驗能力
基本操作 探究性
化學實驗是中學生獲取化學經驗知識和檢驗化學知識的重要手段。要提高高中學生化學實驗能力,教師需要從以下幾個方面去努力。
一、重視基本操作的訓練
在經過了初中的學習培訓后,高中的學生對化學的基本理論有了初步認識,但是卻欠缺實際操作能力。從粗鹽的提純以及蒸餾水的制取等實驗,就暴露出學生實際操作能力低的弱點。加強初高中知識的銜接,重新規范與糾正他們在實驗時出現的錯誤,不但能提高學生的基本操作能力,也能激發學生學習化學的興趣。
在學習分液和萃取時,首先讓學生觀察分液漏斗,接著讓學生在分液漏斗中注入5ml水,有同學會發現分液漏斗漏水,怎么處理呢?實驗時能否直接使用分液漏斗?通過課堂的動手操作,學生不僅明白了哪些儀器在使用前需要檢查是否漏水,也學會了冷靜、沉著地應對遇到的困難與問題。接著讓學生將4ml碘水與4ml乙醇、4ml碘水與4mlCCl4混合,充分振蕩后靜置,觀察并思考如何分離這兩種混合液。通過邊講邊做實驗,學生能更好理清分液的適用對象、萃取劑的要求。最后讓學生用分液漏斗將4ml碘水與4ml CCl4混合液分離,有的小組分液漏斗不爭氣,下層的液體流不出來,怎么辦?有同學設計出可替代的裝置來維持壓強平衡。問題得到解決,大家體驗到成功的快樂。課堂是提出問題、解決問題的地方,也是學生訓練基礎操作的重要基地。恰當地安排學生實驗或邊講邊實驗,讓學生在動手之中提高基本操作能力。
二、認真做好演示實驗
演示實驗是指在課堂上主要由教師示范操作,并啟發和引導學生對實驗進行觀察和思考,以達到一定教學目的的實驗教學方式。要保證演示實驗順利完成,事先要對物質、器材等方面進行充分準備。
面對演示實驗,學生并不知道從哪些角度觀察實驗現象,這時教師應加以指導,讓學生的觀察更具有效性與針對性。如做鈉與水反應的實驗時,指導學生從“海、陸、空”全方位觀察,并如實記錄相關的實驗現象,在此基礎上引導學生對有關的實驗現象做出相應的解釋,可以進一步設置問題讓學生檢驗實驗所生成的氣體、思考鈉著火時如何處理,推測鈉與硫酸銅溶液反應的現象,并讓學生通過實驗來驗證自己的推測是否正確。這一過程不但可以培養學生的觀察能力,還可以培養學生的文字表達能力以及實驗探究能力。
在演示實驗過程中,教師要對相關操作進行解釋或設置有效問題,讓學生通過思考尋找相關答案。例如:學生都知道使用膠頭滴管時,不能將膠頭滴管插入到試管中,但在制取Fe(OH)2時,為什么需要將盛有NaOH溶液的長膠頭滴管插入到FeSO4溶液的液面以下;又如在做驗證葡萄糖水解產物的實驗時,為什么需要加入NaOH溶液后再加入少量新制的cu(OH)2?對于這樣一些細微的操作,只有讓學生明白了為什么,學生才能做到舉一反三,才能從根本上提高學生的實驗能力。
三、重視探究性實驗教學
探究性實驗給學生提供了一個親自探究學習化學知識的平臺,有利于培養學生科學的學習與研究方法、創新意識以及價值觀等。中學化學探究性實驗教學一般包括以下環節:

從以上環節知道:探究性實驗教學充分展示了師生互動、生生互動的特點,既能拓展學生的思路,又能激發學生探究的熱情。
如將氯氣通人盛有濕潤的有色布條的試劑瓶中,發現有色布條褪色。是哪種物質引起布條褪色呢?學生抓住“氯氣”、“濕潤”進行分析,并提出了以下幾個假設:
假設1:引起有色布條褪色是Cl4;假設2:引起有色布條褪色是H+;
假設3:引起有色布條褪色是Cl-;假設4:引起有色布條褪色是HCIO;
學生在自己提出的假設的基礎上設計相應的實驗方案并動手實驗,得出實驗的結果是:干燥的氯氣不能使干燥的有色布條褪色、H+、Cl-也不能使有色布條褪色,那只能是HCIO,它具有強氧化性。在此基礎上,通過告訴學生漂白粉的主要成分是CaCl2、ca(ClO)2,讓學生分析漂白粉的有效成分、使用原理和保存方法。
探究性實驗教學不僅提高了學生的基本操作技能,而且他們的實驗設計能力、思維能力以及觀察、綜合、分析能力都得到了相應的訓練。探究性實驗教學一定要選取一些經典的、有代表性或學生難以理解的實驗來進行,如影響化學反應速率的原因、構成原電池的條件、鐵與水是否能發生反應等,都是比較合適的探究性實驗教學題材。
四、關注實驗習題的教學
化學實驗的考查往往是以習題的形式呈現,因此習題課也是提高化學實驗能力的一種有效手段。在習題課的講評上需要考慮幾個點:
精選實驗習題。高考經歷三十多年之后,各種模擬試題、高考試題非常之多,但是適合高一年級的實驗題并不多,這就需要教師精選、改編、自編相應的實驗題。如果隨意找一些實驗題給學生做,不但浪費時間,還會給學生造成心理上的陰影,使學生對實驗題產生畏懼心理。
巧妙評講習題。高一學生沒有經過系統的、專門的訓練,對實驗題還缺乏整體把握,因此在評講習題時要尊重學生已有的知識。如:某學生課外活動小組利用下圖所示裝置分別做如下實驗:
(1)在試管中注入某紅色溶液,加熱試管,溶液顏色逐漸變淺,冷卻后恢復紅色,則原溶液可能是_______溶液;加熱時溶液由紅色逐漸變淺的原因是:_______。

(2)在試管中注入某無色溶液,加熱試管,溶液變為紅色,冷卻后恢復無色,則此溶液可能是________溶液;加熱時溶液由無色變為紅色的原因是:________。
本題就知識結構來說,已經適合高一學生來做,從習題的典型性來說,本題非常巧妙地將兩個實驗現象相反的實驗用一套裝置結合起來進行命題。然而學生面對這種類型的題目卻不知道從哪里開始著手回答。
進行習題講評時,可以設計成以下問題:紅色溶液讓你聯想到什么?紅色溶液在什么情況下會變成無色溶液?無色溶液能否變成紅色溶液?從裝置來分析,本題涉及兩種氣體,會是兩種什么樣的氣體,具有這種神奇的性質呢?通過問題的設計,慢慢激活學生的記憶,再加上對本題的理解,最終能找到解決問題的思路。設置問題的過程,也是引導學生從現象著手進行分析的過程,也是幫助學生運用已學知識解決問題的過程。
又如:實驗室制取SO2的反應原理為:Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O,請用下列裝置設計一個實驗,以測定SO2轉化為SO3的轉化率:
(1)這些裝置的連接順序(按氣體左右的方向)是______→____→_____→_____→_____→_____→_____→______(填各接口的編號)。
(2)實驗時甲儀器的作用與原理是——。(3)從乙處均勻通人O2為使SO2有較高的轉化率,實驗時I處滴入濃硫酸與Ⅱ處加熱催化劑的先后順序是_____。(4)Ⅳ處觀察到的現象是________。
(5)在I處用大火加熱燒瓶時,SO2的轉化率會______(填“增大”“不變”或“減小”)。

評講此題時,先讓學生讀題,明確實驗的目的;接著讓學生回憶SO2的性質,SO2被催化氧化時的反應條件,學生會明白裝置Ⅲ應該在最后,裝置V要在裝置Ⅱ的前面;最后讓學生回憶SO3的性質,由“冰水”兩字聯想到什么,從而可以確定Ⅳ處觀察到的現象,至于甲的作用:可以讓學生回憶噴泉實驗的原理以及分液漏斗在分液時的操作。
經過適當的練習與巧妙的習題講評,不但可以加深學生對某些操作的理解,還能提高學生處理數據、分析數據的能力,最終實現實驗能力的提高。
學生實驗能力的提高不是一朝一夕的事情,而是一個循序漸進的過程,大膽地、適當地設置實驗,讓學生在實驗中學習化學,可以為學生的終身發展奠定良好的基礎。