化學(xué)演示實驗在培養(yǎng)學(xué)生能力中的作用

藍(lán)冬麗謝宏昭農(nóng)韋健

（1.廣西大學(xué)附屬中學(xué)，廣西 南寧 530004；2.廣西產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院，廣西 南寧 530007；3.中國科技開發(fā)院廣西分院，廣西 南寧 530022）

化學(xué)演示實驗在培養(yǎng)學(xué)生能力中的作用

藍(lán)冬麗1謝宏昭2農(nóng)韋健3

（1.廣西大學(xué)附屬中學(xué)，廣西 南寧 530004；2.廣西產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院，廣西 南寧 530007；3.中國科技開發(fā)院廣西分院，廣西 南寧 530022）

文章通過六個演示實驗，分別為：用鹽酸檢驗碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液、硫酸亞鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，原電池原理、苯酚溶液與濃溴水反應(yīng)，燒不著的手帕、焰色反應(yīng)，來培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析及解決問題的能力、調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及運用知識的能力。

演示實驗；能力

教師在課堂教學(xué)過程中表演示范的實驗叫演示實驗，在化學(xué)教學(xué)中，演示實驗是培養(yǎng)學(xué)生實際操作（學(xué)生實驗）能力的前提。因此，需要教師將學(xué)生的注意力集中在對實驗的觀察上，并教給學(xué)生觀察實驗的方法，在實驗中，要求學(xué)生明確觀察目的，在教師的指導(dǎo)下，有計劃，有步驟，抓重點，分層次地進(jìn)行全面地觀察。

1 從現(xiàn)象到本質(zhì)——培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

觀察是指細(xì)察事物的現(xiàn)象、動向，觀察能力是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)所應(yīng)具備的最基本的一項能力，是學(xué)好化學(xué)知識的前提。借以課堂化學(xué)演示實驗現(xiàn)象的同時性及瞬間消失性，對現(xiàn)象進(jìn)行剖析，促進(jìn)觀察能力的培養(yǎng)。

例1：在碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液分別與鹽酸反應(yīng)的實驗中，它們分幾步進(jìn)行反應(yīng)？學(xué)生：碳酸鈉溶液與鹽酸的反應(yīng)分兩步進(jìn)行，而碳酸氫鈉溶液與鹽酸的反應(yīng)是一步。如何用鹽酸來鑒別兩瓶失去標(biāo)簽的碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液呢？學(xué)生：用鹽酸分別與碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)。它們的反應(yīng)都有氣泡產(chǎn)生，如何鑒別呢？學(xué)生：它們產(chǎn)生氣泡先后不一、快慢不一。當(dāng)把鹽酸滴入碳酸鈉溶液時，氣泡先無后有；而把碳酸鈉溶液滴入鹽酸中，卻迅速產(chǎn)生氣泡。碳酸氫鈉溶液與鹽酸的反應(yīng)沒有這種現(xiàn)象，而都是直接產(chǎn)生氣泡。

例2：在硫酸亞鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實驗中，它們分幾步進(jìn)行，能觀察到幾種顏色的變化？在試管里注入少量新制備的硫酸亞鐵溶液，用膠頭滴管吸取氫氧化鈉溶液，將滴管尖端插入試管里溶液底部，慢慢擠出氫氧化鈉溶液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。學(xué)生甲：首先生成灰綠色沉淀，然后沉淀變成紅褐色。學(xué)生乙：生成紅褐色沉淀。學(xué)生丙：首先生成白色沉淀，然后生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。同一個演示實驗，不同的學(xué)生觀察到的現(xiàn)象不同，那是因為有些實驗現(xiàn)象在一瞬間就消失，沒有從一而終認(rèn)真細(xì)致的觀察，就很容易錯過。通過這個實驗學(xué)生可以看到，擠出氫氧化鈉溶液后，開始時析出一種白色的絮狀沉淀，這是氫氧化亞鐵。生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。這是因為白色的的氫氧化亞鐵（為+2價鐵）被空氣里的氧氣氧化成了紅褐色的氫氧化鐵（為+3價鐵）。

2 從點到面——培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力

分析問題的前提是發(fā)現(xiàn)問題，要具備敏銳的觀察力；而解決問題，更要有扎實的理論基礎(chǔ)。這樣才能找到細(xì)微的突破口，逐個分析，進(jìn)而解決問題。在課堂上，教師的提問會以之前所學(xué)的知識作鋪墊，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生自己構(gòu)建將要學(xué)習(xí)的新內(nèi)容。

例1：把一塊鋅片和一塊銅片平行地插入盛有稀硫酸的燒杯里，可以看到鋅片上有氣泡產(chǎn)生，銅片上沒有氣泡產(chǎn)生。再用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來，實驗現(xiàn)象本應(yīng)是：鋅片上沒有氣泡，銅片上有氣泡。為什么實驗時，銅片上有大量氣泡，鋅片上有少量氣泡？會不會是同時發(fā)生幾個原電池反應(yīng)呢？試用原電池的基本原理逐個分析。學(xué)生：其原因可能有二，其一，鋅片可能不是很純，本身就發(fā)生原電池反應(yīng)；其二，當(dāng)鋅片用過之后，沒有洗凈，外面附著銅，也可以發(fā)生原電池反應(yīng)。分析過后，再用純鋅片或把鋅片洗凈重做以上實驗，就會觀察到銅片上有大量氣泡，而鋅片上沒有氣泡或只有極少量氣泡。

例2：向盛有少量苯酚溶液的試管里滴入過量濃溴水，觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該是：立即有白色沉淀產(chǎn)生，這種白色沉淀是三溴苯酚。苯酚與在苯環(huán)上的取代反應(yīng)，既不需要加熱，也不需要催化劑，比溴與苯及其同系物苯環(huán)上的取代反應(yīng)容易得多。但在演示實驗時，往苯酚稀溶液中滴入濃溴水，觀察不到白色沉淀的生成，是什么原因呢？學(xué)生甲：可能是苯酚溶液不夠稀。學(xué)生乙：可能是濃溴水滴入稀苯酚溶液后被稀釋了。學(xué)生丙：也可能以上兩種情況都存在。討論分析過后，分別對以上的情況進(jìn)行驗證。（1）把之前實驗的苯酚溶液進(jìn)行再稀釋，但實驗現(xiàn)象還是不明顯。（2）向苯酚稀溶液滴加過量濃溴水，使混合液中溴水濃度較高，但觀察到的現(xiàn)象也不明顯。（3）向濃溴水中滴加苯酚稀溶液，立即有白色沉淀產(chǎn)生。這就說明了，實驗時，苯酚溶液要足夠稀，為了防止?jié)怃逅幌♂專梢韵驖怃逅械渭颖椒酉∪芤骸Ｖ灰獙W(xué)生在實驗時，多思考、分析，一定會找到最好的實驗方案，觀察到最明顯的實驗現(xiàn)象。

3 從實際出發(fā)——調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力

從實際出發(fā)，就是不能只講空洞的、枯燥乏味的課本知識，而是要找到課本知識與現(xiàn)實生活的共同點，從而利用共同點切入到所學(xué)知識中。這樣不僅能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生積極參與課堂教學(xué)；而且能把所學(xué)知識運用到實際生活當(dāng)中。

例1：用實驗“燒不著的手帕（用一定比例的酒精浸泡過）”引入，這一實驗的奇怪現(xiàn)象足以引起學(xué)生的注意，把學(xué)生“籠絡(luò)”到課堂上，不僅能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，而且也勾起了學(xué)生強烈的求知欲。為什么手帕燒不著呢？試用燃燒的三要素解釋。學(xué)生：燃燒必須滿足三要素：可燃物、氧氣、溫度達(dá)到可燃物的著火點。顯然，可燃物、氧氣這兩個條件都已滿足，那么是否沒有達(dá)到可燃物（手帕）的著火點呢？為什么手帕表面有火焰而手帕卻沒被燒著？學(xué)生：因為手帕事先用一定比例的酒精浸泡過，所以在手帕表面燃燒的是酒精，沒有達(dá)到濕手帕的著火點，因此才出現(xiàn)了這一奇怪的現(xiàn)象。由此得出，燃燒的三要素缺一不可。通過燃燒的三要素，是否能總結(jié)出滅火的三要素呢？學(xué)生：能，如果破壞燃燒的條件，使燃燒反應(yīng)停止，就可以達(dá)到滅火的目的；所以滅火的要素為：隔絕空氣、溫度降到著火點以下。試舉一個生活中的例子。學(xué)生：現(xiàn)實生活中經(jīng)常看到這一現(xiàn)象：炒菜時，鍋里有時會起火，蓋上鍋蓋就可以把火滅了，這就運用了隔絕空氣的方法，以達(dá)到滅火的目的。

例2：在講解“焰色反應(yīng)”這一內(nèi)容時，也可以通過現(xiàn)實生活中常見的焰火現(xiàn)象引入，以達(dá)到吸引學(xué)生注意力的效果。節(jié)日晚上燃放的五彩繽紛的焰火，這些鮮艷的色彩是如何產(chǎn)生的呢？學(xué)生：應(yīng)該是發(fā)生某種化學(xué)反應(yīng)。在之前學(xué)習(xí)的化學(xué)知識中，某些物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)是會呈現(xiàn)出不同的顏色，所以學(xué)生們這樣回答也是合理的。但真如學(xué)生所說的嗎？帶著疑問，教師進(jìn)行以下實驗：把裝在玻璃棒上的鉑絲放在酒精燈火焰里灼燒，直到與原來的火焰顏色相同為止。用鉑絲蘸取碳酸鈉溶液，放在火焰上灼燒，觀察火焰顏色。實驗后，用稀鹽酸洗凈鉑絲，并在火焰上灼燒到?jīng)]有顏色時，再蘸取氯化鉀溶液，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰顏色。學(xué)生：灼燒碳酸鈉溶液時，火焰呈黃色；灼燒氯化鉀溶液時，火焰呈紫色。很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會呈現(xiàn)出特殊的顏色，這在化學(xué)上叫做焰色反應(yīng)。鈉的焰色反應(yīng)呈黃色，鉀的焰色反應(yīng)呈紫色，鈣的焰色反應(yīng)呈磚紅色，銅的焰色反應(yīng)呈綠色，鋇的焰色反應(yīng)呈黃綠色等等。所以五彩繽紛的焰火，就是堿金屬，以及鍶、鋇等金屬化合物焰色反應(yīng)所呈現(xiàn)的各種鮮艷色彩。

像這些容易忽略的細(xì)節(jié)，不僅需要教師多次嘗試，細(xì)心觀察，而且更需要教師對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)與指導(dǎo)。不僅僅是以上的幾個示例，而是需要教師在每一次演示實驗時都必須做到。這樣學(xué)生才能真正學(xué)到知識，并養(yǎng)成了注意觀察的好習(xí)慣，更重要的是學(xué)生學(xué)會了“探究”，懂得了實際生活與課本知識是息息相關(guān)的；盡管這僅僅是探究已有的結(jié)果，但是會逐漸向平常的、未知的領(lǐng)域進(jìn)攻。這并不是吹糠見米的成果，而是要長久的積累才能看到，因為這將成為學(xué)生們一生受用的知識財富。

由此足以體現(xiàn)化學(xué)演示實驗的重要性，只要教師運用得當(dāng)，它就是教師教學(xué)的有力武器，更是學(xué)生學(xué)習(xí)的得力助手。

[1] 教育部.全日制普通高級中學(xué)(必修)化學(xué)第一冊[M].北京:人民教育出版社,2003.

[2] 教育部.全日制普通高級中學(xué)(必修加選修)化學(xué)第二冊[M].北京:人民教育出版社,2010.

The role of chemical demonstrative experiment in cultivating the abilities of students

Six chemical demonstrative experiments are described in this paper, such as testing sodium carbonate solution and sodium bicarbonate solution by chlorhydric acid, the reaction of ferrous sulphate solution and sodium hydroxide solution, galvanic battery principle, the reaction of phenol solution and rich bromine water, handkerchief can not be burnt and flame reaction, for the purpose of cultivating the students’ abilities of observation, analysis and problem solving, what’s more, arousing the enthusiasm of learning and the knowledge application skill.

Demonstrative experiment; abilities

G427

A

1008-1151(2015)12-0150-02

2015-11-15

藍(lán)冬麗，廣西大學(xué)附屬中學(xué)中學(xué)二級教師。