例談鎂和鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的多用性

黃佳鳳

摘要：鎂和鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)多次從不同角度呈現(xiàn)在同學(xué)眼前，或教師演示或?qū)W生隨堂，或爆鳴或放熱，學(xué)生每次觀察探究都有新的收獲。該實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了學(xué)生全面分析的能力，也使他們的科學(xué)素養(yǎng)逐漸形成。

關(guān)鍵詞：多次呈現(xiàn)；能力提升；科學(xué)素養(yǎng)

新課標(biāo)指出：義務(wù)教育階段的化學(xué)教育，要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程從而理解科學(xué)的本質(zhì)。鎂和鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)在教學(xué)課堂中多次出現(xiàn)，讓學(xué)生每一次都有新的收獲，觀察和探究的程度逐漸得到提升，既激發(fā)了學(xué)生的好奇心又逐漸培養(yǎng)了他們的科學(xué)素養(yǎng)。

這一實(shí)驗(yàn)略作改進(jìn)，具體操作如下：取一食品保鮮袋，放入一小段鎂片，用滴管滴入適量鹽酸，扎緊保鮮膜袋口。根據(jù)不同的課堂要求對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，或指導(dǎo)學(xué)生觀察不同的現(xiàn)象，得到的結(jié)論也不一致。

一、 緒言課上火爆出場(chǎng)

緒言課是初中生接觸化學(xué)的第一課，這節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)很重要，它可以把學(xué)生帶入一個(gè)神奇的世界，并對(duì)化學(xué)有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。該實(shí)驗(yàn)扎緊袋口后，用點(diǎn)燃的火柴插入塑料袋中，引起爆鳴。響亮的聲音引起課堂的震撼，這時(shí)教師告知學(xué)生爆炸為人類所用時(shí)是可以控制的，化學(xué)為人類帶來(lái)了一系列絢麗多彩的東西，而不應(yīng)該“化學(xué)”色變，同時(shí)也為學(xué)化學(xué)很神奇埋下伏筆，令學(xué)生對(duì)新學(xué)科充滿期待。學(xué)生的好奇心和求知欲被激起，這是教學(xué)過程中無(wú)比珍貴的資源。

二、 氫氣燃燒和爆鳴實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生終生難忘

可燃性氣體因?yàn)榧兌炔煌c(diǎn)燃時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象是不一樣的。鎂和鹽酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芸熘频每扇細(xì)錃猓疟M塑料袋里的空氣后，滴入鹽酸扎緊袋口，便得到純凈的氫氣；若加入適量空氣后再滴加鹽酸得到的便是不純的氫氣。用兩種方法收集到的兩袋氫氣都用火柴引燃，看到純凈氫氣點(diǎn)燃產(chǎn)生火球，不純氫氣點(diǎn)燃爆鳴，現(xiàn)象明顯。因?yàn)橛昧亢苌伲a(chǎn)生的火球不大，很容易控制。這一實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生牢牢記住安全規(guī)則：點(diǎn)燃可燃性氣體之前一定要驗(yàn)純！培養(yǎng)了學(xué)生規(guī)范操作的意識(shí)。

三、 質(zhì)量守恒定律探究課上輕松使天平平衡

在《質(zhì)量守恒定律》一課中，有氣體參與或生成的反應(yīng)在敞口容器中天平不平衡，無(wú)法直觀驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。教材設(shè)計(jì)白磷在帶塞的錐形瓶中燃燒，這個(gè)反應(yīng)燃燒放熱有時(shí)會(huì)使瓶塞噴出，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。改用鎂和鹽酸反應(yīng)，學(xué)生觀察到塑料袋鼓起，判斷有氣體產(chǎn)生，反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行。由于反應(yīng)時(shí)塑料袋是扎緊的，天平在反應(yīng)前后沒有出現(xiàn)偏差，直接顯示反應(yīng)前后的各物質(zhì)質(zhì)量總和相等。也可以做個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，將塑料袋打開再測(cè)量一次。學(xué)生就容易分析出是因?yàn)闅怏w的逸散導(dǎo)致天平不平衡。本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)于研究質(zhì)量守恒定律要求的“所有物質(zhì)的總和”這個(gè)要點(diǎn)也有深刻的理解，同時(shí)對(duì)有氣體的反應(yīng)要顯示天平平衡必須在密閉容器中這一前提也心知肚明了。由于實(shí)驗(yàn)室中學(xué)生天平測(cè)量并不精準(zhǔn)，因此這個(gè)實(shí)驗(yàn)建議鹽酸的濃度要稀些，這樣可以適當(dāng)?shù)丶尤胼^多的鹽酸便于天平的稱量。原本較易失誤的教材實(shí)驗(yàn)經(jīng)過改進(jìn)后，反應(yīng)變得輕松自然，同時(shí)將本課中的相關(guān)知識(shí)難點(diǎn)一并呈現(xiàn)解決。實(shí)驗(yàn)緊緊聯(lián)系著教材理論，很有說(shuō)服力。

四、 直觀感受化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

在《燃料的合理利用與開發(fā)》中有一道問題：是不是只有通過燃燒才能獲得能量呢？此時(shí)將鎂和鹽酸反應(yīng)安排成隨堂實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生隔著塑料袋觸摸逐漸消失的鎂帶（小心燙手！）。學(xué)生真切地感知這個(gè)反應(yīng)放熱，瞬間明白并不是只有燃燒才能釋放熱量，化學(xué)反應(yīng)也有能量變化。使得原本枯燥的理論理解變成直觀深刻的記憶，大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也激起孩子無(wú)限的好奇心。

五、 探究酸的化學(xué)性質(zhì)形成發(fā)散思維

隨堂做鎂帶和鹽酸在塑料袋里反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生可以觀察到鎂帶表面的黑色固體很快消失露出光亮的白色，接著鎂也逐漸消失且產(chǎn)生大量的氣泡。部分學(xué)生從鎂帶消失產(chǎn)生氣泡，歸納得出酸能和活潑金屬反應(yīng)。深入探究這一反應(yīng)的生成物是什么時(shí)，前面多次的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生很快提出用點(diǎn)燃的火柴檢驗(yàn)一下生成的氣體，發(fā)現(xiàn)能產(chǎn)生爆鳴，從而得到酸與金屬反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物之一為氫氣。也有部分眼尖的同學(xué)提出疑問：表面的黑色固體消失是怎么回事？一起討論得知鎂帶表面的黑色固體是鎂被氧化的產(chǎn)物，從而進(jìn)一步得出酸也能與金屬氧化物反應(yīng)。本節(jié)課安排這一隨堂實(shí)驗(yàn)，先前幾次的演示讓學(xué)生順暢應(yīng)用學(xué)過的知識(shí)，又有了新的發(fā)現(xiàn)，逐漸形成良好的發(fā)散性思維。

鎂與鹽酸反應(yīng)的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)屬于微型實(shí)驗(yàn)，藥品用量少，操作簡(jiǎn)便安全，適用于隨堂實(shí)驗(yàn)；而本實(shí)驗(yàn)清晰明了的多種現(xiàn)象為很多化學(xué)知識(shí)點(diǎn)提供了依據(jù)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)直觀有趣多了。最意想不到的是，多次實(shí)驗(yàn)后學(xué)生的綜合思考素質(zhì)在提高，如做實(shí)驗(yàn)探究題時(shí)學(xué)生更能將多個(gè)方面的內(nèi)容加以綜合，觀察實(shí)驗(yàn)角度也不再單一，會(huì)從多個(gè)角度分析實(shí)驗(yàn)，真正體現(xiàn)對(duì)化學(xué)探究的質(zhì)疑。本實(shí)驗(yàn)還能為其他的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)提供思路，如塑料袋為實(shí)驗(yàn)容器的選擇提供了可行的想法。藥品若換成其他也可以有不同的反應(yīng)。只要教師敢于去思考去創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)高效為教學(xué)服務(wù)還是有很大的提升空間。

孔子曰：“溫故而知新”，化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是如此。一個(gè)實(shí)驗(yàn)多次呈現(xiàn)后，每次學(xué)生都能有新的發(fā)現(xiàn)和收獲，每次都在提升著學(xué)生的化學(xué)探究水平，也幫助他們形成優(yōu)良的化學(xué)素養(yǎng)。

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