摘 要:化學演示實驗是化學科學課堂教學獨具魅力之處。在實驗教學中教師不僅要系統地將化學知識傳授給學生,而且要注重培養學生的觀察能力、創新能力以及科學探究能力。筆者對化學實驗中的有關氣體壓強問題進行了簡單的總結,并通過教學實踐加以詳細闡述。
關鍵詞:探究;化學實驗;氣體壓強;噴泉實驗
初中化學實驗教學是化學教學中的重要內容,同時也是學生學習化學知識的主要方法。壓強是一個物理概念,有氣體就有氣壓,在化學實驗中,氣體的壓強對實驗的成敗起著很關鍵的作用。化學實驗中的許多問題與壓強知識密切相關,體現了物理知識與化學知識的相通性和相容性。有關這方面的知識,既是化學教學的重點和難點,也是歷年考試的熱點。
一、實驗教學在化學教學中的廣泛意義
不論是從人類認識規律,還是從發展學生的智力與能力、培養他們科學的世界觀和方法論、提高他們的綜合素質等角度來看,化學實驗都具有十分重要的作用。一個概念的形成,常常需要一個過程。從實踐出發,首先獲得一種感性認識,然后經過分析、概括、推理,慢慢形成了一個概念,并在以后的發展中不斷得到發展、完善。因此一個概念一般都是比較抽象的,化學概念也是這樣。如果我們的教師能夠科學地進行化學實驗教學,無疑會激發學生的學習興趣,幫助學生形成化學概念。同樣,通過化學實驗可以使學生更好地理解和深入地領會化學定律和化學原理,在幫助學生進一步消化和鞏固所學的化學知識方面起到積極的作用。同時,實驗教學還是發展學生智力、培養辯證思維能力的一項重要措施。
二、壓強差在初中化學實驗題中的教學課程設計
1.檢查裝置的氣密性
初中化學實驗中,我們常利用由“熱脹冷縮”引起的壓強差來檢查裝置的氣密性。通常判斷裝置密封的依據是裝置微熱后,導管出口出現氣泡或者導管內液面和導管外液在高度不上同。有許多反應實際上發生了,但沒有明顯的實驗現象。如果反應前后氣體的物質的量發生變化,就可以考慮利用“壓強差”作為裝置原理來判斷化學反應是否發生。例如:師:同學們,咱們一起看這樣一個實驗。(教師演示,手提一個裝滿水的大塑料袋,用一個釘子從底部扎一小孔,水從底部冒出。)
生:觀察,思考。
師:請大家討論一下。
這個實驗說明什么?生:討論,回答。水對底部有壓強。
師:好!請大家繼續看,如果老師用釘子從袋子的四周扎上一些小孔,水會從四周噴出嗎?
生:思考,觀察。
師:請大家再思考一下,這又說明什么?
師:討論,回答。水對側壁有壓強。
(分析:現實生活中,人們時常用塑料袋裝液體,如用塑料袋盛鮮啤、豆漿等。從生活中的一些現象得到啟發,設計的實驗更加貼近生活。學生會覺著親切,學生更加樂于思考,樂于參與到課堂教學中來。)
2.氫氣制取裝置的過程設計
氣體壓強問題是化學實驗中經常遇到的,可以說,只要有氣體參與的實驗就會遇到壓強問題。對氣體壓強的認識直接影響學生對實驗的理解和知識的掌握,所以很有必要將有關壓強問題進行總結,使學生真正理解實驗原理和現象的本質,為以后解決相關問題奠定良好的基礎。
在課程教學中,我們可以以氫氣制取的簡易裝置為切入點,鞏固所學知識。通過演示實驗,讓學生自己總結實驗原理“隨開隨用,隨關隨停”。使學生對氫氣制取裝置的特點充分理解。根據所提供儀器設計簡易制取氫氣的裝置,鍛煉學生的知識遷移能力,激發學生的創新意識并提高創新能力。學生可以據此設計幾種簡易裝置。通過學習成果的展示,培養學生的自信心,體驗探究式學習的樂趣,同時提高學生分析問題及解決問題的能力。
3.操作規范,準確定量,速度適中
教師在演示時應力求操作準確、規范、熟練,以起到示范作用。例如,手拿滴管的姿勢、熄滅酒精燈、試管夾夾試管的位置等細微操作性錯誤都不應該在課堂上出現。速度適中,是指實驗速度既不能太快也不能太慢,應使學生對每一個動作甚至動作細節都能看清。對于第一次接觸的較復雜的操作要先示范分解動作,然后再演示連續動作,而且在演示實驗中應盡量把定性實驗改為準確定量的實驗。在老師有條不紊、鎮靜自若的演示中,可使學生對化學實驗產生新奇、愉快和向往的審美感受,獲得美的熏陶,培養審美的能力。
以教師為示范操作為主的化學演示實驗,也應當要引導學生積極參與到實驗中來,“邊實驗,邊觀察,邊討論,邊講解”,充分發揮教師的“主導”作用,引導學生認識化學現象發生和變化的過程,做到觀察與分析相結合。特別是一些基礎比較差的同學,到講臺和老師一起操作,不僅能及時發現錯誤,改正錯誤,還能讓學生感受到老師平等的愛,在融洽的氛圍中學到知識,享受到學習帶來的樂趣。
總之,作為一名化學教師,既要向學生傳授系統的化學知識和技能,更需要訓練科學的思維和方法,同時,應當培養學生的科學精神和品質。綜上所述,我感到,化學演示實驗包含了極為豐富的教學內容,在演示實驗中,教師應力爭達到知識方法、能力、素質等多方位的教育,這對當前“把應試教育向素質教育轉變”也具有極其重要的現實意義。
(作者單位 江蘇省江都市國際學校)