中學化學實驗教學中的兵法運用之“欲擒故縱”

【摘要】本文通過學生在實驗操作過程中的“是”與“非”，放手讓學生延著自己的想法做實驗，達到“破中有立”，從中體會化學實驗操作的真諦，這種“欲擒故縱”之手法，取得了很好的教學效果。

【關鍵詞】中學化學實驗教學 欲擒故縱 破中而立

【中圖分類號】G633.8【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）12-0187-02

化學是一門以實驗為基礎的學科，但由于教師對實驗的操作和實驗結論的預設太過于明確，使得實驗教學很生硬，學生照方抓藥、按部就班，感到是在背實驗。因此，對化學實驗失去了興趣。筆者在化學實驗教學中讓學生充分討論并提出可能的實驗操作方法和設想的實驗現象，然后分組做實驗，使學生從實驗中反思。這種“欲擒故縱”之手法，取得了很好的教學效果。

一、對比實驗，不破不立

【實例1】加熱試管中的：CuSO4·5H2O晶體時，試管應該如何傾斜？為什么？

實驗方案：將全班同學分為A、B兩組（下同）。A組：加熱CuSO4·5H2O晶體時試管口略向上傾斜；B組：加熱：CuSO4·5H2O晶體時試管口略向下傾斜。

實驗現象：A組試管炸裂；B組藍色晶體逐漸變白，試管口有水滴流下。

提出問題：A組試管為什么會炸裂？怎樣加熱試管中的固體物質呢？

解決問題：試管口略向上傾斜加熱產生的水蒸汽在管口凝結成水滴倒流到熱的試管底部導致試管炸裂。

得出結論：加熱固體物質時試管口要略向下傾斜，否則會造成試管中出現的水蒸氣（反應中生成的水或者濕存水）在管口凝聚成水滴倒流到試管底部，使熱的試管炸裂。

【實例2】用排水法收集氧氣，實驗完畢時先移去酒精燈還是先撤出導氣管？

實驗方案：A組：實驗完畢時先移去酒精燈后撤出導氣管；B組：實驗完畢時先撤出導氣管后移去酒精燈。

實驗現象：A組造成水槽中的水倒流致使試管炸裂；B組實驗順利完成。

提出問題：A組試管為什么會炸裂？

解決問題：由于A管中熱氣體冷卻，氣壓減小致使冷水被倒吸，引起熱的試管炸裂。

得出結論：用排水法收集氣體時，應先撤出導氣管后移去酒精燈。

【實例3】鐵絲在氧氣中燃燒，集氣瓶底部為什么要放少量的水或鋪一層沙？

仍然做對比實驗，實驗表明：沒有放少量的水或者一層沙的集氣瓶底部因新生成的高溫熔融物濺落而炸裂。

筆者放手讓學生把可能的操作設想出來，然后按照設想操作去完成實驗，再根據實驗現象去分析。學生就會在“破”中“立”，教師在“縱”中“擒”。不僅學生的好奇心得到滿足，而且對實驗操作原理和技能的形成和理解起到了很好的啟迪。

二、微機模擬，化險為夷

以上的實驗都是較為安全的，雖然在實驗中損壞了幾只試管或者集氣瓶，但是相比學生的收獲來說還是很值得的。

對于不當操作可能會給學生帶來傷害的危險性實驗怎么辦？只靠教師講其錯誤的原因，以及錯誤操作可能帶來的危害，卻不能用實際實驗證明，學生無法直接感知，就變成了“黑板實驗”。而多媒體進入課堂，這種問題就迎刃而解了，用微機動畫模擬這些錯誤操作帶來的危害，不僅把錯誤的原因演示清楚了，而且又喧染了氣氛，學生看后印象深刻，既加深了對錯誤原因的理解，又明確了規范操作的要領。如：

【動畫模擬1】拿著酒精燈到另一個燃著的酒精燈上點火，或向燃著的酒精燈內添加酒精。“失火了”！學生大叫。

【動畫模擬2】一氧化碳還原氧化銅：先加熱氧化銅，再通一氧化碳。當學生看到爆炸的模擬場面時，被那巨大的聲響給嚇了一跳。這樣不僅把錯誤的原因演示清楚，而且能理解正確的操作，同時，又可以培養學生嚴謹的科學態度。

【動畫模擬3】用量筒作容器進行加熱或稀釋濃硫酸等實驗，造成量筒炸裂，液體流出！

【動畫模擬4】大塊的金屬鈉與水反應的后果：將一塊比黃豆粒稍大的金屬鈉投入水槽中，反應一會兒，融化的金屬鈉突然爆炸，四處飛濺，且產生火花，場景非常危險。

三、細節差錯，導致失敗

在氣體制備實驗中，如果忽略某些細節，就會導致實驗失敗，筆者沒有回避這些誤操作，反而將錯就錯，讓學生設計并且親自完成這些實驗，體驗“細節決定成敗”。如：

1.洗氣瓶中的導氣管“淺入深出”（入氣管在水面以上，出氣管在水面以下）會怎么樣？“想一想”這樣操作有什么運用？（水被“吹”出來了，可以用來量取通入的氣體體積。）

2.氫氣還原氧化銅的實驗，在實驗結束時“先停止通入氫氣后再撤酒精燈”，結果如何呢？（“先氫后燈”會氧化，又變回去了。）

3.實驗室制取氯氣，用了稀鹽酸與二氧化錳加熱，有氯氣生成嗎？（看到的是大量白霧，幾乎看不見黃綠色的氣體。）

4.實驗室用濃硫酸與無水乙醇加熱制取乙烯，為什么幾乎沒有得到乙烯？（沒有迅速將溫度升高到170℃。）

四、操作不當，信度下降

在進行定量實驗時，雖然操作不當不會引起危險，但是會引起測定結果“偏高”或者“偏低”，導致實驗的信度下降。在教學中筆者因勢利導，引導學生實驗探究，如：

1.中和滴定實驗中錐形瓶用待盛放的溶液潤洗了與不潤洗做對比實驗。

2.在硫酸銅晶體結晶水含量的測定實驗中，為什么加熱時間不能太短也不能太長？（加熱時間太短分解不充分，加熱時間太長硫酸銅會分解變黑色，導致測定結果偏高。）

3.在中和熱的測定實驗中，使用了濃的強酸溶液、濃的強堿溶液，測定結果怎么樣？（測定值偏高，因為濃的強酸、濃的強堿稀釋時要放熱。）

實踐出真知，探究長才干。多年來，筆者施教的學生不僅不懼怕實驗，而且還特別喜愛做實驗，學生在“是”與“非”的實驗過程中領略到了實驗的真諦。這正如德國哲學家黑格爾曾說過的：錯誤本身是“達到真理的一個必然環節”，“由于錯誤真理才會發現”。同時也感受到我國化學家傅鷹先生曾說過的：只有實驗才是化學的“最高法庭”。重視實驗，勇于直面誤操作，是學生形成實驗技能的有效途徑。