新課改下農村中學化學實驗改革摭談
2011-12-31 00:00:00蔡建勝
甘肅教育 2011年24期
[關鍵詞]新課改；農村中學；化學實驗；改革
[中圖分類號]G633.8 [文獻標識碼]C
[文章編號]1004－0463(2011)12(B)－0044－01
新課程改革指出，化學實驗是學生進行科學探究的重要途徑之一，學生要通過探究活動獲得更多的實驗知識和技能，教師應通過實驗創設教學情境，引導學生自主觀察、分析、思考、交流討論、實驗研究。新課程改革下的中學實驗要以探究為主，對學生搜集和處理信息、分析和解決問題、合作能力等方面提出了更高要求。然而，當前農村中學的化學實驗教學卻不容樂觀，學生基礎普遍比較差，對實驗原理的理解不透徹，實驗過程中秩序容易混亂，實驗目的很難達到，妨礙了新課程改革的實施。面對這種情況，農村中學化學教學急需在改革實驗教學上下工夫。
微型實驗是進行實驗教學改革的有效方法之一。所謂微型化學實驗，就是以盡可能少的實驗設備和藥品來完成特定實驗的方法與技術。它的化學試劑用量只有常規實驗用量的幾十乃至幾千分之一，實驗結果既準確、明顯，又能減少環境污染，而且由于儀器的微型化和用藥的微量化，可以滿足學生人手一套設備、親自實驗的實驗教學新要求，尤其給農村中學的學生操作化學實驗帶來了保障。例如，在銅片與濃、稀硝酸反應時可設計如下實驗：實驗用品，儀器：5mL注射器2支；橡膠塞1個；小試管。藥品：銅片；濃硝酸；稀硝酸(2mol·L-1)；氫氧化鈉溶液(10％)。實驗內容及操作：
(1)銅片與濃硝酸的反應：①先將銅片放人注射器內，然后吸入1.5mL濃硝酸，再將針頭插在膠塞上。可看到銅片表面產生大量氣泡，并逐漸加快，溶液變成藍色，一會兒就看到注射器活塞被后推，并產生大量紅棕色氣體；②實驗完畢后，將充當反應器的注射器吸入氫氧化鈉溶液，反復擠壓和拉伸注射器，發現注射器內有藍色沉淀物生成，說明硝酸銅與氫氧化鈉溶液反應，生成了藍色的氫氧化銅沉淀。如圖所示。
反應方程式：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
在經典的銅與濃硝酸的反應實驗中，會產生大量NO2氣體，嚴重污染環境。采用上述微型實驗方法后，反應中產生的NO2氣體被封裝在注射器內，反應生成的稀硝酸和NO，NO、NO2被吸入NaOH溶液而消除，稀硝酸也被NaOH中和。反應方程式如下：3NO2+H2O=2HNO2+NO，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，HNO3+NaOH=NaNO3+H2O，Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3。
(2)銅片與稀硝酸的反應：①先將銅片放入5mL注射器內，排凈注射器內的空氣，然后吸入2mL的稀硝酸，迅速將注射器針頭插在橡膠塞上，可看到銅片表面產生大量氣泡，注射器活塞被后推有無色氣體生成，同時溶液由無色變為藍色。②反應完畢后，將作反應器的注射器從橡膠塞上拔出，拉動活塞吸人空氣，可以觀察到注射器內無色氣體迅速變成紅棕色氣體。如圖所示。
反應方程式如下：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，2NO+O2：2NO2
微型實驗結構簡、設計巧、用藥少、易操作、易成功、省時間、省費用而又環保。該套儀器通過實驗的微型化實現了實驗的綠色化，能夠使學生人人動手實驗，可以滿足中學化學課程標準提出的“儀器配備應做到人手一套”、“配置必要的藥品、儀器和設備，確保每個學生都能進行實驗探究活動”的實驗裝備要求，有利于新課程改革的實施。
農村高中化學新課程要能順利實施，除需各級政府、教育主管部門加大投入，切實改善辦學條件，建立新式化學實驗室，更新儀器設備，補充實驗試劑外，還要在新課程改革背景下，發掘和設計一些能夠發揮學科優勢的化學實驗體系，開展探究性學習，特別是為實驗探究提供條件，以此來充實化學教學內容和推進化學教學改革，落實新課程標準提出的“儀器配備應做到人手一套”、“配置必要的藥品、儀器和設備，確保每個學生都能進行實驗探究活動”等要求。
編輯：張昀
