初中化學“飽和溶液”實驗優化思考

張歡

【內容摘要】在初中化學實驗教學中，教師要著重幫助學生了解相關概念與實驗原理，培養他們在化學知識學習過程中的操作、思考以及觀察能力。就“飽和溶液”實驗而言，其所應用的原理主要是物質的相互溶解性，以及硝酸鉀在加熱后溶解性的變化。在此實驗流程中，教師要著重引發學生思考，讓他們通過觀察和實際操作，得出區分飽和溶液與不飽和溶液的實驗依據。基于此，文章在明確“飽和溶液”實驗相關流程的基礎上，嘗試提出幾點對于該實驗的優化策略。

【關鍵詞】溶解性 ?飽和溶液 ?學生觀察

在初中化學教學中，會遇到很多化學概念和實驗，對此，教師要注意優化課堂引入的方式方法，要以幫助學生更好地了解常見化學物質及相關知識為目的。就初中化學“飽和溶液”實驗而言，其實驗目的主要是為引入“物質的溶解性質”這一知識，讓學生通過理論學習和親身實驗，進一步學習物質的組成與性質相關知識。對于該實驗的開展而言，教師有必要進一步優化示范和實驗講解過程，以便引導學生更好地理解與掌握相關概念。

一、初中化學“飽和溶液”實驗流程

飽和溶液與不飽和溶液這兩個概念，是初中階段的重要化學概念，通過實驗幫助學生區分兩種溶液，明確兩種溶液的性質，可以為學生今后化學知識的學習奠定基礎。

1.設計問題導入，明確實驗目的

在剛接觸“飽和溶液”這個實驗概念時，學生大都不清楚實驗目的，因而，教師就要給學生布置預習作業，讓他們事先預習課本內容，了解“飽和溶液”實驗中所需要的藥品和實驗儀器，并自主思考怎樣制作飽和溶液、所制作的溶液涉及了哪些化學知識等教學問題。

（1）問題導入

就“飽和溶液”實驗的問題導入環節而言，筆者認為，我們所設計的導入問題需要具備激發學生學習興趣、引出實驗過程的作用，基于此，筆者設置了一系列啟發式的引入問題，著重引發學生的自主思考，如表1所示：

（2）明確實驗目的

在實驗開始前，教師要讓學生充分明確“飽和溶液”實驗的教學目的。筆者認為，就“飽和溶液”實驗及知識講解而言，我們主要需解決兩個方面的問題，這也是實驗的目的所在，如表2所示：

同時，我們要引導學生思考溶液中溶質和溶劑的關系，讓他們帶著學習問題觀看實驗的演示過程，從而進一步思考實驗原理和實驗所涉及的化學知識。

2.演示實驗過程

在進行“飽和溶液”實驗演示前，教師首先要向學生提問，“實驗中涉及哪些藥品和實驗儀器呢？”并根據學生的回答來檢驗他們的預習成果。一般而言，該實驗需要用到純水、硝酸鉀、酒精燈、玻璃棒、石棉網等，我們使用細口瓶裝液體藥品純水，廣口瓶裝固體藥品硝酸鉀，溶解操作在燒杯中進行，用玻璃棒攪拌。就實驗過程而言，首先要在燒杯中加入一定量的純水，然后將硝酸鉀固體加入其中，并使用玻璃棒攪拌燒杯中的兩種物質，攪拌時避免觸碰燒杯壁、燒杯底，觀察硝酸鉀固體是否能夠溶解于純水中。待硝酸鉀完全溶解后，要再次進行物質形態觀察，可以使用酒精燈和石棉網對燒杯進行加熱處理，觀察硝酸鉀固體因外部溫度上升及燒杯冷卻而出現的溶解性方面的變化。

3.驗證實驗結論

通過觀察教師的實驗演示，學生能夠很好地了解硝酸鉀固體在溶于純水過程中溶解性的變化，這有助于他們對于飽和溶液與不飽和溶液相關概念的理解。水是最常見的溶劑，純水作為實驗溶劑，可以使學生能夠更加清晰地觀察整個實驗過程，當然，根據溶質的溶解情況選擇合適溶劑是實驗成功的關鍵（如果溶質是碘，溶劑就要選酒精）。對于實驗所需容器而言，其必須能夠完全容納物質的前后變化，且需不具備吸收或融入物質的性質或條件，燒杯是一個不錯的選擇，其能夠使學生良好觀察飽和實驗過程，觀察燒杯中物質形態的變化。此外，在對燒杯進行加熱時，要墊上石棉網，防止燒杯因溫度變化而產生碎裂，同時也要適時提醒學生在加熱操作中注意安全，防止燙傷。通過實際操作，學生可以進一步驗證“飽和溶液在一定條件下能夠轉化為不飽和溶液”這一結論的準確性。

二、初中化學“飽和溶液”實驗的優化策略

1.多次加熱硝酸鉀溶液

在進行“飽和溶液”實驗演示時，教師往往會忽略時間這個變量，學生在觀察和親身實驗過后，可能會由于課本答案與自身觀察、實驗存在誤差而對實驗結論產生一定的疑問。比如，在“飽和溶液”實驗中，硝酸鉀固體能夠溶解于純水，而如果采用硝酸鉀溶液進行該實驗，學生也能夠得到相同的結論，若出現這種情況，學生往往會把關注點轉移到實驗所使用的純水上，從而產生對于“水”這種溶物物質作為溶劑時的溶解性這一知識點的研究興趣。顯然，這一思路會涉及更為復雜的實驗內容，觀察對象也從硝酸鉀固體變成了純水或其他溶劑的溶解性方面。

對于上述狀況，教師要進一步強調實驗的觀察對象，要引導學生將注意力持續集中在觀察實驗結論方面，而不能在本知識點學習過程中對某些自己感興趣的內容進行發散思考，這并不利于學生對于知識的良好掌握。而為了照顧學生的疑問，教師可以多次加熱硝酸鉀與純水所混合的溶液，讓學生觀察硝酸鉀固體是否會因加熱而溶解到純水中，從而使他們對溶解性這個概念產生更進一步的理解，同時也進一步佐證原本的實驗過程以及實驗結論的科學性。

2.適當調整純水添加次數

我們知道，在一定溫度下溶液中溶質與溶劑的含量是判斷某溶液為飽和溶液還是不飽和溶液的主要標準。而學生通過觀察實驗過程，可以得出這樣一個結論：飽和溶液不能繼續溶解該溶質。對此，我們可以通過人為改變溶液的外部環境的方式，使飽和溶液轉化為不飽和溶液，或者讓飽和溶液在一定狀態下溶解更多溶質。

然而，學生很難通過肉眼觀察飽和溶液的溶解性，因而，教師要在實驗過程中少量多次的調整純水含量，并依據硝酸鉀固體溶于純水中的含量，對原本的飽和溶液中溶質的溶解性進行記錄。而通過多次添加純水，也可以讓學生通過觀察和記錄，直觀得出實驗結論，而多次實驗得出的結論顯然更具有數據支撐。此外，教師還可以結合實驗過程為學生講解飽和溶液與不飽和溶液之間的轉換，例如，可以在不使用酒精燈加熱溶液的情況下，通以純水的添加量的多少來演示硝酸鉀固體能夠溶于純水的溶解性的變化條件，這樣可以確保實驗不受外界溫度變化的影響，從而使實驗結論更加客觀。

3.增加晶體析出觀察過程

“飽和溶液”實驗的重點就在于飽和溶液與不飽和溶液的區分。在實驗過程中，我們要把溶液看作一個整體環境，學生動手實驗時，要引導他們體會“溶質達到溶解限度即為飽和溶液”的概念，當發現有晶體未溶解，即為“飽和”。在加熱溶液的過程中，發現晶體逐漸析出，即為不飽和溶液轉化為飽和溶液。同時，引導學生進行實驗，思考兩種溶液之間的轉化途徑。經實驗，得出具體轉化途徑如表3所示：

4.強化實驗總結

在實驗演示過程完成后，教師要引導學生回顧實驗過程，如在純水中添加硝酸鉀固體時，用玻璃棒攪拌加快分子運動可以加速溶解。在學生進行自主實驗的過程中，教師要引導他們將自主觀察到的現象與課本知識相結合，從而順利理解“飽和溶液”實驗所涉及的相關概念，例如，在溫度和溶液恒定的情況下，飽和溶液不能持續溶解更多的溶質，如果加入更多溶質，這部分溶質會呈現出固體狀態;相對應的，不飽和溶液可以通過玻璃棒攪拌而呈現出溶解更多溶質的實驗現象;通過加熱，會促使飽和溶液與不飽和溶液之間的相互轉變……只有事先掌握這些關鍵知識點，學生在實驗過程中才能更好地展開觀察、分辨溶液性質。

筆者認為，我們要著重在實驗過程中幫助學生明確一個關鍵點，即使用玻璃棒攪拌溶液的操作過程并不會改變溶質本身的性質，該操作不會使原本不溶于溶液的溶質溶解。此外，在學生進行加熱實驗并操作完畢后，要將溶液靜置一段時間進行散熱，然后再讓學生觀察實驗結果，幫助他們良好梳理“飽和溶液”實驗的系列結論。

結語

化學實驗可以幫助學生通過進行客觀實驗，進一步掌握相對抽象的課本知識和相關化學概念。而就初中化學“飽和溶液”實驗的優化而言，要將重點放在學生的觀察效果的提升方面，并據此科學選擇實驗用具及實驗流程，要引導學生通過多層次、多角度的實驗觀察，進一步理解溶液的概念以及物質溶解性的相關知識。同時，要強化安全教育，提前明確學生獨立操作實驗時容易發生的事故或者錯誤，切實提升實驗過程的安全性。

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（作者單位：山東省膠州市第八中學）