發揮實驗教學功能 展現化學學科魅力

卞海燕

（溧陽市光華高級中學 江蘇 溧陽 213300）

當化學學科的地位越來越尷尬，當學生對化學學科感覺越來越難，當學生在選科時離化學越來越遠，作為一名化學教師，越發覺得讓學生感受到化學學科的魅力是多么重要。

學生回憶起化學，印象最深的往往就是各種各樣的“實驗”，而化學學科的魅力不僅是實驗現象的激動人心，更在于利用實驗這個工具從現象到本質、宏觀到微觀的探究以及探究過程中學生思維的充分展現。

一、發揮實驗的功能，幫助學生化學概念的建構

例：關于可逆反應。

課本的呈現方式：

必修1 專題2《氯氣的性質》出現Cl2+H2O?HCl+HClO，并給與“?”使用的注解；

必修1 專題4《二氧化硫的性質和作用》出現2SO2+O2?2SO3，SO2+H2O?H2SO3；

必修1 專題4 《氮肥的生產和使用》 出現N2+3H2?2NH3。

可見課本在給出可逆反應的定義前已經給了一些鋪墊，在必修2 專題2《化學反應的限度》P32 頁“活動與探究”：5mL 0.1mol/L 的KI 與5~6 滴0.1mol/L FeCl3的反應，通過驗證Fe3+的存在，說明這個反應不能進行到底。

隨后給出可逆反應的定義：“事實上，在一定條件下，許多反應都是可逆的，在同一條件下既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進行，反應物不能完全轉化為生成物，即可逆反應是有一定的限度的?！?/p>

學生的困惑：課本上從氯水的成分到《化學反應的限度》這節內容設置的“活動與探究”，都在反復強調可逆反應是有一定限度的，這一點學生早已理解，而對于可逆反應的“同一條件下，既可以向正反應方向進行，又可以向逆反應方向進行”，高一學生并不理解。學生在想一個反應不是總是向一邊進行嗎？ 怎么會同時向逆反應方向進行？

筆者在課本的基礎上，補充了兩個小實驗：

實驗1： 取少量碘水與FeCl2混合，往溶液中滴加KSCN，溶液呈現出血紅色。說明在同樣的溫度和壓強之下，2Fe3++2I-=2Fe2++I2這個反應的逆反應，同樣能進行。

這樣學生就理解只要溶液中有Fe2+和I2生成，逆反應便開始進行，并且隨著生成物越來越多，逆反應速率也在不斷增加。當正逆反應速率相等，各物質濃度不再發生改變。

實驗2：取三個二氧化氮的小球，一個放在熱水中，一個放在冰水中，一個做對比。讓學生從三個小球的顏色看到平衡的移動，從而想象化學反應中平衡的存在。

很多課堂中，化學概念的教學被簡化成“一個定義，幾點注意”，學生自然感覺枯燥無比。而在學生學習化學的過程中，重要的不僅僅是概念本身的習得，更應該是讓學生在學習的過程中，借助實驗，通過自己對具體事實的體會，形成概念，從而感受化學學科的魅力。

二、發揮實驗的教學功能，從宏觀現象看微觀本質

必修2 專題1 第二單元 《微粒之間的相互作用力——離子鍵》。本節內容離子鍵的引入是建立在了理論分析的基礎上，比較抽象，化學名詞、概念多，而學生的空間想象能力還不強。如何讓學生感受到微粒間存在作用力呢？ 我做了如下設計：

師：請學生拿出3 個一元硬幣，沾點水，把3 個硬幣疊起來，用手捏著最上面的硬幣，看下面的兩個會不會掉下來？

生：學生紛紛拿出硬幣，試驗。

當學生捏著最上面的硬幣，下面兩個不掉下的時候，非常驚訝，不由自主的問“為什么”。

師：下面的硬幣為什么沒有掉下來？

生：水把它們粘住了。

師：說明了什么問題？

生：水有粘性。

師：宏觀上，我們看到水把硬幣粘在了一起，而微觀水是由無數個水分子組成的，也就是說水分子之間存在作用力。組成物質的微粒除了分子，還有什么？

生：陰陽離子、原子。

師：我們從水分子間存在的作用力可進一步推導微粒間存在相互作用力。

本來物質的微觀結構是很抽象的，然而學生通過親身體驗一個宏觀小實驗，就想象出物質之間存在相互作用力。化學實驗讓學生走進了微觀世界，感受分子、原子、離子間的奇妙的組合變化。也讓學生了解化學是一門通過微觀本質來研究物質現象的科學，在化學的學習中不斷形成學科思想。

三、發揮實驗的教學功能，突破學生的理解難點

必修2 專題2《化學能轉化為電能》中“鋼鐵的吸氧腐蝕”。

學生在學習過程中有兩個難點：（1）負極，為什么Fe是失去2e-；（2）正極的電極反應為什么是氧氣和水得電子。為了突破這兩個難點，筆者做了如下設計：

師：鐵為什么會生銹？

生：鐵和氧氣、水反應了。

師：展示提前準備好的實驗：往表面皿中放一張白色餐巾紙，再放上兩根潔凈鐵釘，在鐵釘上滴加食鹽水和酚酞。請學生描述現象。

（注：提前2 個小時左右即可，下同）

生：鐵釘生成了紅褐色的銹，鐵釘周圍溶液顯紅色。

師：鐵銹的成分是Fe2O3·xH2O，鐵銹中的Fe3+怎么來的？

生1：鐵失去3e-，生成Fe3+。

生2： 鐵失去2e-，生成Fe2+，Fe2+被氧氣氧化生成Fe3+。

師：怎么驗證Fe3+是Fe2+被氧氣氧化生成，而不是直接得到的？ 你能設計一個實驗說明嗎？

生討論：形成方案：取2 支試管，分別放入鐵釘，并加入適量食鹽水至鐵釘的一半處，其中一只塞上橡皮塞，阻止氧氣氧化Fe2+。

師：展示放了1 天的兩支試管：其中有塞子的試管中，溶液的顏色為灰綠色，沒有加塞的試管中溶液的顏色為紅褐色。

結論：生2 的推論正確，鐵失去2e-，生成Fe2+。

板書：Fe-2e-=Fe2+

師：鐵釘周圍溶液顯紅色，說明生成了OH-，OH-怎么生成的呢？

生3：水生成的。

師：有鐵和水就能生成OH-嗎？

生4：不能，還要有氧氣的。

師：你能設計一個實驗來驗證你的觀點嗎？

生4：取兩支試管，其中一支：把潔凈的鐵釘放在試管中，用沸水把鐵釘淹沒，并塞上塞子。觀察現象。

師：展示放了1 天的試管，對比蒸發皿中的鐵釘，沒有生銹的痕跡。

師：OH-的生成是氧氣和水共同作用的結果。

板書：O2+2H2O+4e-=4OH-

很多課堂對實驗的探究只是讓學生完成實驗步驟，記錄實驗現象，再由老師分析歸納實驗的結論，把實驗操作和思考割裂開來，而沒有在“探究過程”上下工夫。在對實驗現象的探究中，學生展現了他們的思維過程，通過假設、分析、對比得出結論，理解了鋼鐵吸氧腐蝕的過程，同時也體驗了思維的成就感。

在課堂教學每一個環節的實施中，教師都想激發學生的學習興趣，讓學生知識掌握的更扎實，能力得到更好的提高?？蛇@種興趣不應只是停留在感官上的沖擊力，更應該是從理性上帶給學生一些觸動和感悟的思維過程，而化學學科的魅力也就在此。