


合理利用新教材的各個實驗,改進實驗教學,更好地發揮化學實驗在培養創新人才方面的重要作用是當前中學化學教師的一項新課題。下面我談談近年來在教學中的一些嘗試。
一、盡可能把演示實驗改為邊講邊實驗
對一些操作比較簡單、實驗成功率較高、安全、現象明顯的演示實驗可改為隨堂邊講邊實驗,如“鈉的燃燒及與水反應”“SO42-、Fe3+的檢驗”“苯酚與濃溴水、FeCl3溶液作用”等實驗。通過學生的動手實驗,不但提高了學生的動手能力、觀察能力,也激發學生的學習興趣,加深對學科知識的理解。
二、把驗證性實驗改為探索性實驗
比如:課例1 過氧化鈉的化學性質
設疑:水可以滅火,你見過水可以生火嗎?
學生對這種有違背生活常理的設問產生強烈的好奇。接著教師演示下面這個實驗:把少量Na2O2用適量的棉花包住放在石棉網上,在棉花團上部滴加少量水。
現象:棉花團猛烈燃燒。學生被這種近似荒唐而又實實在在的化學實驗現象激發起強烈的探究欲望。
問題:Na2O2和H2O到底發生了什么反應而使棉花著火?著火需要什么條件呢?(熱與氧氣)如何通過實驗驗證呢?
學生實驗:取試管一支,加入少量 Na2O2,迅速加入10mL水(過量),把帶余燼的木條放在試管口,反應后,在溶液中滴加少許酚酞(木條復燃,溶液變紅)。然后再讓學生摸試管外壁,說說感覺(試管有熱感)。
討論:Na2O2和H2O反應生成了什么?反應中有何能量變化,解釋棉花為什么會燃燒?寫出反應的化學方程式。
結論:Na2O2和H2O反應生成氫氧化鈉,放出氧氣,并伴隨著熱量放出,屬于放熱反應。Na2O2是強氧化劑。
應用:Na2O2可用作呼吸面具中或潛水艇中的氧氣來源(提醒學生注意:呼出的氣體主要成分并非是水蒸氣,而是含有大量CO2。要求學生利用上述反應原理解釋這一用途。
三、從實驗的內容、原理、藥品、儀器、過程改進實驗
例如,學習氯氣的制取及性質實驗時,提出:制取氯氣用什么藥品好呢?生成的氯氣通入濕潤的有色布條和干燥的有色布條有何不同?如果實驗室沒有濃鹽酸,可以用什么藥品代替?若沒有二氧化錳該用什么藥品代替?分別使用什么裝置呢?學生帶著這些問題,經過動手、動腦,不僅提高了學習興趣,鞏固了所學知識,同時培養了獨立思維能力。
再比如:在學習到硝酸與銅反應時,因為NO、NO2有毒,并且NO容易與O2反應生成NO2影響對實驗現象的觀察,該實驗裝置如何改進呢?根據實驗原理應該采用什么樣的氣體發生裝置、收集裝置、性質實驗裝置和尾氣處理裝置?達到這一實驗目的,應當經過哪些操作步驟?這些步驟先后順序如何確定?為什么要經過這些步驟?為什么要安排這種順序?省略或調動某些步驟會有什么影響?學生根據這些問題設計出具體的實驗方案,經過教師審查,然后讓學生獨立進行實驗。同一實驗習題可能會有不同的實驗設計方案,都可以讓學生去實踐,并相互交流,比較各自方案的優缺點,以開闊學生的眼界。上面所提出的問題是從化學實驗的整體來闡述的,從而引發學生展開思維活動。在實際實驗中應抓住某些側重點展開思維訓練,引導學生從某些典型的實驗探索入手,上升到一般性、規律性的認識,逐步提高學生思維品質的層次。
四、強化實驗方案的設計訓練
我在第三冊的《化學實驗方案設計》教學時采用了以下教學步驟,收到一定的效果。
l.先熟悉設計實驗方案的格式:實驗名稱→實驗目的→實驗原理→實驗用品(含儀器、藥品和材料)實驗步驟→結果分析→問題和討論,包括對實驗方案設計的評價及改進意見。此階段的教學進程:填空式→填表式→模仿、改寫式。
2.在教師引導下獨立設計階段:小實驗→綜合實驗。
實驗方案設計的核心是實驗步驟的設計,也是高考考查的重點。在學習到課本84頁硫酸亞鐵的制備時,學生感到難度較大,甚至無從入手,為了提高學生這方面的能力,結合以上步驟,我采用了題組訓練的方式,讓學生先完成下列題組,再設計硫酸亞鐵制備實驗。
題組:1.電子工業中常用 FeCl3濃溶液腐蝕附有銅箔的塑料板制成印制電路板,腐蝕后的廢液中有多種金屬鹽,從廢液中回收銅并制得FeCl3晶體的過程如下所示,請在圖中的( )內寫出合適的試劑,并回答有關的問題。
(1)上圖實驗過程中,需要過濾的步驟有
(2)解釋第二步所加入的試劑需要過量的原因
題組:2.從明礬分離出硫酸鉀和硫酸鋁的流程如下圖所示,其中括號中的字母代表所加入的試劑,數字代表分離方法。
(1)試劑a是 ,b是 ,c是 ,d是
(2)方法①是 ,②是 ,③是 ,④是
題組:3.某工廠廢水中含有較多的FeSO4及少量的Ag+、Na+和部分污泥,為了回收其中的銀和制得綠礬并使水質得以凈化,現設計了一個回收凈化治污的實驗方案。請按下表的要求填寫有關內容。
學生通過以上題組訓練后,實驗設計能力明顯提高,收到良好的教學效果。這種使學生通過模仿、改寫后,慢慢感悟內化,就逐步能獨立設計一些簡單實驗乃至綜合性實驗,從而培養學生條理清晰、思維嚴謹的實驗習慣。
責任編輯 潘孟良