由“氨的噴泉實驗”所想到的

夏喜泉 符麗萍 郭大鵬

【課前慎思】

課堂是教育教學改革最終歸屬與落腳的地方，新課改打開了一片新的天地，但要真正達到課堂教學的理想境界，需要大膽地去沖破固有觀念的束縛，敢于超越書本，敢于大膽發表自己的獨立見解。

要大膽創新，讓課堂真正成為一個師生互動、充滿激情與創意的過程。學生能不能創新，關鍵看教師，如果教師能有一點創意，有一點創新，就會在更大范圍內影響學生，一個有創新的教師可以帶出一批頭腦開放的、富有創新的學生。要敢于解放學生，減少約束，為學生創設自由空間，鼓勵質疑，鼓勵想象。作為一節校本課，筆者選取的這節課的問題情境是來自于《高中化學教材必修一（人教版）》的一個演示實驗，問題的展開是通過噴泉原理的剖析和對裝置氣密性檢驗方法的探究與歸納，最后問題的落腳點是新舊教材從沒涉及，而恰恰最能夠激發學生探索欲望的“化學多米諾實驗”的設計。

首先，分析學情。有資料在對1000名重點中學和普通中學學生化學學習方式、學習心理等方面情況調查中發現，學生最喜歡研究的化學知識是化學實驗，53.8%學生希望教師以典型實驗、事例進行分析。74.5%的學生能夠在別人的幫助與合作下完成實驗。在高中階段許多化學實驗給學生留下了深刻的印象，像“氨的噴泉實驗”、“黑面包實驗”和“鋁熱反應實驗”。選取這些“學生的興奮點”作為課題的切入，能夠很快地創設情境，激發學生的求知欲望。本節課，知識點綜合性較強，對學生的思維和推理能力都有一定的要求。選擇的授課班級是學校“宏志班的學生，他們基礎知識扎實，思維活躍，具備了用實驗探究方法來解決問題的能力。但是，由于是高一學生，整體看，實驗操作能力較弱。

其次，教師在課堂上做過“氨的噴泉實驗”的演示實驗，學生很想獲得親自動手實踐的機會。所以，利用一組由學生研究小組課前設計的用可樂瓶改裝的簡易“氨的噴泉實驗”裝置讓學生完成分組實驗。運用比較、分析、歸納等方法揭示現象的本質。通過對研究小組為學生演示同樣產生噴泉的“冷熱水噴泉實驗”的對比剖析，讓學生養成務實求真、勇于創新、積極實踐的科學態度，歸納出噴泉的本質，即壓強問題。由這個壓強問題作為主線，引入對裝置氣密性檢驗問題的探究。通過歸納氣密性檢驗的方法和原理，提升學生的觀察能力、分析能力和遷移能力。

再次，分析一套裝置的氣密性檢驗和裝置的一部分發生噴泉實驗引發裝置所產生的現象。由現象自然給出“化學多米諾實驗”，升華壓強和裝置氣密性在實驗中的重要地位。

最后，通過給出兩組正向和反向“化學多米諾實驗”，培養學生的問題意識，讓學生發現和提出有探究價值的問題，激發學生創造自己的“化學多米諾實驗”的欲望。讓學生敢于質疑，勤于思索，逐步形成獨立思考的能力。小組進行可行性分析，培養學生善于與人合作，具有團隊精神。希望這堂課帶給學生的不是簡單的一些化學知識，而是對化學學科思維、學科習慣的進一步提升，希望我的學生能夠熱愛我的課堂、熱愛化學、熱愛生活。

【教學實錄】

1.情境創設

屏幕顯現（美國拉斯維加斯音樂噴泉、哈爾濱索菲亞教堂音樂噴泉）

師：請看大屏幕，美嗎？

生：美。

師：這是美國拉斯維加斯音樂噴泉和哈爾濱索菲亞教堂音樂噴泉。

屏幕顯現（圖1：氨的噴泉實驗裝置）

【噴泉情景一】

師：再看大屏幕，這個裝置是否熟悉？

生：熟悉，氨的噴泉實驗。

師：對，這是課堂上老師演示過的“氨的噴泉實驗”的裝置。

屏幕顯現（圖2：兩個單孔塞連接圓底燒瓶和可樂瓶，可樂瓶上打孔，用透明膠帶粘好），

【噴泉情景二】再看大屏幕，這個裝置熟悉嗎？

生：不熟悉（搖頭）。

師：我想利用這個裝置來完成氨的噴泉實驗，應該怎么操作？

（小組討論歸納）

生1：撕開透明膠帶，往里吹氣，把酚酞溶液吹人可樂瓶中。（學生笑了）

師：誰來吹？怎么吹？（學生大笑）

生2：擠壓可樂瓶，讓少量酚酞試液進入圓底燒瓶，撕開透明膠帶。（學生掌聲）

【噴泉情景三】

師：在你們的實驗臺上擺放的是研究小組課前為大家準備的實驗儀器，其中可樂瓶沒有打孔，他們想讓大家利用這個裝置同樣完成氨的噴泉實驗，怎么操作？

（小組討論）

生：擠壓可樂瓶，讓少量酚酞試液進入圓底燒瓶，打開可樂瓶上的單孔塞。

2.問題探究

（學生分組實驗）

（注：研究小組在課前準備實驗時，有意設計了幾組收集不滿的裝置）

師：剛才有幾組實驗現象不太明顯，可能是什么原因呢？

（學生分析歸納產生噴泉現象不明顯或實驗失敗的原因）（誤差分析）

生：燒瓶裝置氣密性不好;收集氨時燒瓶潮濕;收集的氨不純或較少等等。

3.匯報交流

屏幕顯現（圖3：圓底燒瓶中噴泉為藍墨水）

【噴泉情景四】

師：看大屏幕，這是一個藍墨水的噴泉實驗。

（學生面帶疑問，能噴上來這么多嗎？）

師：我們的研究小組課前給大家完成了這個實驗，請他們為大家展示一下實驗過程。

（學生小組演示實驗：冷熱水噴泉實驗，圓底燒瓶中倒熱水，搖動片刻、倒出，連接好裝置，迅速澆冷水，藍墨水噴至約燒瓶溶劑的一半。）

【噴泉情景五】

師：玻璃導管將圓底燒瓶與一裝有酒精的錐形瓶連接，如果不借助熱源，你能制造出噴泉的效果來嗎？（可以借助化學藥品）

生：將錐形瓶放人裝有濃硫酸的燒杯中，向燒杯中加水，攪拌。（學生鼓掌）

4.分析歸納

師：分析了這么多的實驗，那么能夠產生噴泉的本質原因到底是什么呢？

生：兩個容器通過連接管組成氣密性良好的連通器，裝有液體的容器壓強遠大于另一個容器的壓強（即產生較大的壓強差），就會產生噴泉。

師：關鍵問題是壓差的存在（即壓強問題）和密閉容器。

師：那么如何檢驗裝置是否密閉呢？

5.新知建構

屏幕顯現：圖4

【小組討論交流】

師：圖4裝置氣密性的檢驗方法？

（學生思考、交流）

生：把導管的下端浸入水中，用手焐熱燒瓶，導管口若有氣泡冒出，松開手后，水又回升到導管中（形成一段水柱），則證明氣密性良好，否則漏氣。

屏幕顯現：圖5

師：圖五裝置氣密性的檢驗方法？

（學生思考、交流）

生1：方法一：焐熱法（同上）。

生2：方法二：在長頸漏斗中注入一定量的水，一段時間后，停止加水后，水面能停留在某一位置不再下降，說明不漏氣。

屏幕顯現：圖6

師：圖6裝置氣密性的檢驗方法？

（學生思考、交流）

生：（同上生2）

師：那么圖1噴泉實驗裝置氣密性的檢驗方法？（將圖1同圖4做對比）

（學生思考片刻，頓悟）

生：（同圖4檢驗方法一致）

師：裝置氣密性檢驗的方法和原理是什么呢。

生：氣體發生器與附設的液體構成封閉體系，依據改變體系內壓強時產生的現象（如氣泡的生成，水柱的形成，液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞。

6.再設情境

屏幕顯現（圖7）

師：如何檢驗這套裝置的氣密性情況？

（學生提供方法很多，教師一一評價）

生：在G裝置左導管的末端接一個注射器，再慢慢推動注射器活塞，如果各裝置內的長導管里均形成了一段穩定的液柱，就說明各裝置不漏氣。

師：如果我輕捏膠頭滴管A，片刻后打開止水夾，會有什么現象出現？

生：A中產生紅色噴泉，B中液體噴入A中，c中液體進入B中，B中溶液紅色變淺，E中液體進入D中，D中產生藍色沉淀，G中液體進入F中，F中產生紅褐色沉淀。

（面對這樣一個實驗現象，學生睜大了眼睛笑了，覺得很驚喜）

7.問題生成

師：這樣的實驗現象非常類似與見過的一種游戲“多米諾骨牌”，所以，把這樣的實驗稱之為“化學多米諾實驗”。它是利用化學反應中氣體產生的壓力，使多個化學反應依次發生。整個反應只需要第一個反應發生，就會出現像多米諾骨牌游戲一樣情景。

師：“化學多米諾實驗”的產生條件是什么呢？

生：氣密性良好、存在壓差（即壓強問題）。（和噴泉實驗的原理相同）

8.拓展遷移

師：剛才分析的實驗現象是“多米諾骨牌”由后向前推，那么，請看下面的實驗。（給出一組正向“化學多米諾實驗”，學生分析）。

9.思維發散

師：請同學們發揮你們的創造力，根據已有知識，獨自創造自己的“化學多米諾實驗”。

（學生認真思考，邊思考、邊畫圖）

（教師展示幾組學生的實驗設計）

10.合作探究

師：大家能否對他們設計的“化學多米諾實驗”進行可行性分析？

（學生評價）

（其中，一名學生設計了教師沒有想到的情況，在一套裝置的中間產生壓差，“骨牌”同時向兩側推動。）

師：那么，什么樣的“化學多米諾實驗”現象是最壯美的呢？

生1：裝置越多、“骨牌“越長越好。

生2：現象越明顯，顏色越多越好。

生3：最好是多種氣體推動“骨牌“前進，而且，氣體都是逐一生成的。

師：那么，你們已有的知識能設計這樣的實驗嗎？

（學生遺憾的搖頭）

師：所以，大家要不斷的積累知識，相信，你們不光能夠設計出最美的“化學多米諾實驗”，還能創造出很多的奇跡。（學生笑）

師：我想這堂課給大家帶來的不光是有趣的化學知識，我更期望的是，大家能收獲一種思想。其實，只要我們用心去體會，去挖掘，很多知識之間是存在著相互聯系的。生活也是一樣，只要我們能夠用耳朵去認真聆聽，用眼睛去仔細捕捉，用心靈去敏銳的感受生活所給予我們的一切，相信，我們都會收獲到壯美的人生。