化學是一門以實驗為基礎的自然科學。對高中化學而言,化學實驗是實施素質教育的重要組成部分,它可以幫助學生形成化學概念,理解和鞏固化學知識,培養學生觀察現象、分析問題、解決問題的能力;也可以使學生初步掌握一些常用的化學實驗技能,培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度。教師如何在教學過程中激發學生的好奇心、求知欲和探索求異的愿望,并把它轉化為主動探索新知識、新問題的學習行為,有效的化學實驗是實現上述目標的重要途徑之一。
我在實施《硝酸的性質》一節教學時,就對銅與濃硝酸的反應進行了如下的改進與探索。
1.教材上的實驗:如圖4-15
觀察下列有關硝酸性質的實驗,將實驗現象和分析所得結論填入表4-5。
實驗1:如圖4-15所示,將銅片置于具支試管的底部,通過分液漏斗加入濃硝酸,將產生的氣體通入倒置于水槽里充滿水的集氣瓶中,觀察實驗現象。
實驗2:在上述裝置中,從分液漏斗向試管內加入5mL水,稀釋硝酸,繼續收集產生的氣體,觀察實驗現象。
因為銅是浸在濃硝酸中,學生對實驗現象的觀察往往不全面,多數僅就看到的氣泡、試管和集氣瓶中的氣體顏色、試管中溶液的顏色作出描述,而對銅片的溶解與尾氣的處理,以及NO與NO轉化過程涉及較少。
2.改進后的實驗:如下圖甲、乙、丙三種裝置
(1)寫出銅和濃硝酸反應的離子方程式 。
(2)和甲裝置相比,乙裝置的優點有 。
(3)為了進一步驗證NO和水的反應,某學生設計了丙裝置,做實驗時先關閉彈簧夾 ,再打開彈簧夾 ,才能使NO氣體充滿②試管。
(4)當氣體充滿②試管后,將銅絲提起與溶液脫離,欲使燒杯中的水進入②試管應如何操作 。
(5)②試管中的NO和水充分反應后,所得溶液物質的量濃度的最大值是 (氣體體積按標準狀況計算)。
通過實驗的改進,學生對實驗現象的觀察更加全面,過程演示更加細致,同時體現了實驗的環保意識。
反思:實驗過程中,學生往往不能分清現象和本質,對一些相似相近的概念也往往描述不清。因此,在教學設計中要注意過程和方法的體現,努力做好以下幾點。
(1)搞清實驗原理,提高學生學習興趣。在演示實驗和學生實現開始之前,要讓學生搞清實驗原理,知曉實驗目的,理解實驗設計的意圖。教科書中的實驗大都是驗證性實驗,當然驗證性實驗是一種非常重要的科學實驗方法,也是學生了解科學研究的一種方法,認識到科學理論或發現都必須經過驗證才能被確認,所以說驗證性實驗的作用是不可忽視的。但是教材中的實驗內容以演示實驗和學生實驗為主,演示實驗主要以授課教師在臺上演示為主,學生主要參與觀察實驗現象和結果;學生實驗主要也是實驗員老師按著教材的要求準備好實驗儀器