認真實驗，主動探究

實驗是初中化學知識體系中重要的組成部分，重點引導學生通過動手操作，親身觀察化學反應，體驗化學原理的形成過程，從而加深學生對知識的理解，增強學生的實驗技能，培養學生的探究能力。以“配制一定溶質質量分數的氯化鈉溶液”實驗活動教學為例，從情境導入、目標導學、探究活動、習題強化四部分對其實踐過程展開研究。

一、情境導入，認識實驗意義

“配制一定溶質質量分數的溶液”實驗活動要求學生通過實驗準備、實驗操作、問題討論等，加深對溶質質量分數的理解，掌握配制溶液的過程及操作步驟，初步學習或學會相關的化學實驗基本操作，提升學生的實踐能力?；诖?，教師為學生創設生活化情境，啟發學生思考，認識本實驗的意義。

教師先展示醫用生理鹽水的說明書：

教師為學生創設情境：生理鹽水是醫療中常用的一種溶液，當我們感冒去輸液的時候，醫生多以生理鹽水和其他藥品進行融合，再輸入我們的體內。那么，從我們看到的氯化鈉注射液的說明書上，此信息中的0.9%表明的含義是什么呢？溶質質量分數的大小代表了什么呢？

隨后，教師指導學生分小組展開探究，解決情境中的問題。

學生探究回答：0.9%表示的是生理鹽水的濃度。

學生探究回答：溶質質量分數越大，說明生理鹽水的濃度越大。

教師引導：理解質量分數增大，溶液的濃度越大，也可以說溶液的密度也會隨之增大。今天，我們就一起來配置一定溶質質量分數的氯化鈉溶液，一起看看如何通過動手操作控制溶液的濃度；如何對溶液的濃度進行改變。

通過這樣的教學過程，教師用生活化的情境激發學生的實驗興趣，同時讓學生認識到本次實驗的意義，培養學生的探究意識，促進實驗教學的有效實施。

二、目標導學，明確實驗目標

在實驗課之前，對于相關操作已有課堂或生活中的體驗，學生已經學習了溶液濃度的表示方法，也就是溶質的質量分數，掌握了相關的簡單計算，生活中，也會遇到使用溶液濃度的情況，這些都為學習本節課奠定了一定的基礎。基于此，教師為學生出示本次實驗課的目標，讓學生做到心中有數。

“配制一定溶質質量分數的氯化鈉溶液”實驗目標：

（1）初步認識配制一定溶質質量分數的溶液的實驗操作。

（2）通過本實驗活動（包括實驗的預習準備、實驗操作、問題討論等），加深理解溶質的質量分數的概念。

（3）按配制溶液的步驟配制一定溶質質量分數的溶液（6%和3%），大致了解一定質量分數的溶液配制過程及其操作步驟。

（4）提高動手操作能力和科學探究能力，能夠對實驗中出現的誤差進行分析。

（5）形成具體問題具體分析的意識，初步學習或學會相關的化學實驗基本操作，培養科學素養，提高實踐能力。

教師過渡：同學們想不想親自配制一定溶質質量分數的氯化鈉溶液呢？

明確目標，提高學生參與實驗學習的積極性，同時也為實驗開展奠定基礎。

三、探究互動，完成實驗過程

本實驗課全程要求學生合作完成，分為“探究分析—配制溶液—誤差分析—實驗答疑”四個環節。

（一）探究分析

在探究分析環節，教師重點引導學生對實驗目標進行分析，同時認識實驗器材、實驗步驟，做好實驗前的準備工作。

首先，教師提出驅動性問題：如何配制50 g質量分數為6%的氯化鈉溶液？我們應該用到哪些實驗器材、實驗藥品？實驗步驟分為哪幾步？你是先考慮實驗步驟還是所需儀器？

教師指導學生分組探究討論，并指名學生回答。

學生探究回答：思考過程應該先考慮步驟，再根據步驟考慮儀器，可以避免儀器的遺漏。

教師指導：很好，如果我們先考慮儀器的話，會出現儀器準備過多或者過少的問題，影響實驗的進度。因此，我們應該先梳理出實驗的步驟，再根據每一步思考需要哪些儀器，每種儀器需要準備幾個，以此讓我們的實驗更加精準，提高實驗效率。

學生探究回答：配制溶液的一般步驟為：計算，稱量，量取，溶解。

教師指導：根據大家提出的實驗步驟，實驗儀器應該從第二步開始應用，總共包括的實驗儀器和藥品為燒杯、托盤天平、玻璃棒、量筒、藥匙、膠頭滴管、水、食鹽。

隨后，教師提出驅動性問題：如果我們想配置溶質質量分數為6%的氯化鈉溶液，我們需要稱量多少實驗藥品呢？

學生解答：已知溶液的質量是50 g，溶液的質量分數是6%，所需溶質的質量為：50 g×6%＝3 g；所需溶劑的質量為：50 g－3 g＝47 g，因此，我們需要稱量47 g水、稱量3 g食鹽。

緊接著，教師指導學生認識面前的實驗儀器，包括燒杯、托盤天平、玻璃棒、量筒、藥匙、膠頭滴管，并要求學生分小組匯報各個實驗儀器的功能。

學生探究回答：燒杯主要用于溶解食鹽、配制溶液；托盤天平用于稱取食鹽和水；玻璃棒用于溶液攪拌，使溶質完全溶解；量筒用來量取水；藥匙用來量取食鹽；膠頭滴管用于對水的量進行細微調整，保證水的質量符合實驗要求。

通過這樣的教學過程，教師引導學生在實驗前做好充足的準備工作，同時培養學生嚴謹的科學探究態度以及動手操作能力，促進實驗教學的有效實施。

（二）配制質量分數為6%的氯化鈉溶液

學生動手操作完成實驗的過程是整個實驗課的核心。教師不僅要做好巡視，同時也要為學生提供必要的指導和幫助，培養學生的動手操作能力和探究能力，同時推進學生的實驗進度。

首先，教師為學生展示整個實驗步驟對應的圖片（如圖1），其中包括稱取藥品氯化鈉—量取水—融合—攪拌。

隨后，教師指導學生分組實驗，根據實驗提示完成稱量和量取操作，同時，教師組織各個小組之間互相檢查是否量取正確，對于量取不正確的小組，教師留出一定的時間要求學生重新量取，然后再進行溶解實驗。

在學生實驗過程中，教師巡視，并向學生講解各個實驗儀器的使用方式以及規范的操作。

燒杯的使用：保證燒杯內部干燥、沒有水珠，若實驗前清洗過燒杯，應該用干紙巾擦干或者倒置燒杯，使其自然風干，避免影響最終的溶液數據。

水的量?。毫咳∷臅r候，應該注意加到量筒刻度線以下，再用膠頭滴管向量筒中滴水，以保證最終的水量與實驗數據相符合。

在學生實驗中，教師可以鼓勵學生合理分工，并且做好互相監督和指導，當同伴有失誤的時候，一定暫停實驗，并對失誤進行及時處理。

在學生完成溶液配置實驗后，為了加深學生對本輪實驗的理解，教師以課堂練習題的方式指導學生回顧本次實驗的步驟以及易錯點、操作失誤等，從而提高學生的動手操作能力。

例題：圖2是一位同學在配制100 g質量分數為18.5％的蔗糖溶液的實驗操作示意圖：

（1）配制上述溶液，小明要稱取蔗糖______g。

（2）圖2中①、②、④中相同的儀器名稱是 。

（3）用圖2所示的序號表示正確配制該溶液的操作順序為____→____→____→____→____。

學生探究回答：配制100g質量分數為18.5％的蔗糖溶液，需要的蔗糖是100×18.5%=18.5 g。①②④中相同的儀器名稱是燒杯。配置該溶液的順序是⑤③①④②。

教師過渡：通過剛才的實驗過程以及練習，我們知道配制一定質量分數的溶液，需要對所學溶質、溶劑的質量做好計算和量取，然后再應用各種儀器配制溶液。

隨后，教師提出驅動性問題：溶液的配制只能用固體溶于水的方法嗎？有時候我們拿到的是溶質質量分數非常高的濃溶液，讓我們來配置稀溶液，如用6%的氯化鈉溶液（密度約為1.04 g/cm3）配置3%的氯化鈉溶液，我們應該怎么操作呢？

學生探究回答：往濃溶液里加水。

教師指導：加水的方式確實能夠滿足我們的要求，但是我們應該做哪些準備工作呢？需要哪些用品？實驗分為哪幾個步驟？

學生探究回答：根據稀溶液的質量和溶質質量分數，先計算出所需要的濃溶液的質量以及所需要加水的量；再量取一定量的濃溶液，并向其中加入一定量的水；充分攪拌后，即可得出我們想要的稀溶液。

通過這樣的教學過程，教師引導學生完整地體驗配置一定溶質質量分數的溶液的實驗操作，不僅可以培養學生的合作能力、實驗能力、探究能力，同時能夠很好地激發學生的實驗興趣，培養學生的實驗思維，促進實驗課的有效實施。

（三）配制質量分數為3%的氯化鈉溶液

第二階段的實驗重點引導學生學習用濃溶液配制稀溶液的實驗方法，考查學生的實驗操作能力以及實驗探究思維。這一環節中，多以學生自主探究為主，教師指導為輔，鼓勵學生自主嘗試，大膽試錯，從而提升學生的實驗素養。

首先，教師提出驅動性的問題：用6%的食鹽水如何配制50 g 3%的氯化鈉溶液呢？根據之前的思考，一起來計算所學濃溶液的質量、水的質量。

學生探究回答：要配制50 g 3%的溶液，我們必須知道要取多少實驗材料，這樣才能夠得出準確的溶液。

學生探究回答：在實驗中，我們需要向濃溶液中加入水，所以水起到了稀釋的作用，而且水也占最終溶液的質量。但在整個稀釋過程中，溶質的質量是不變的，所以我們可以設需要濃溶液xg，溶質質量就是6%x，而我們最終要配置的50 g 3%的食鹽水中，含有的溶質質量為：50 g×3%＝1.5 g。因此，可以列出方程式6%x=1.5 g，x=25 g。因此，我們所需要的6%的食鹽水的質量為25 g。需要水的質量是50 g-25 g=25 g。

基于上述計算結果，教師指導學生實驗，配置50 g 3%的氯化鈉溶液。

在學生實驗過程中，教師巡視，并鼓勵學生小組內部互相指導和監督，同時針對學生出現的實驗操作錯誤進行指導。

實驗步驟：

第一步：準備一只干凈的燒杯，用量筒量取25 g的水倒入燒杯中。

第二步：用量筒量取溶質質量分數為6%的食鹽水的體積，緩緩倒入燒杯中。

第三步：用玻璃棒攪拌，直至溶液呈透明。

這樣的教學過程，不僅加深了學生對溶質質量分數的理解，讓學生學會根據現有數據計算實驗數據，同時鍛煉了學生對燒杯、量筒等實驗儀器的使用，提高學生的實驗能力，促進實驗教學的有效實施。

（四）誤差分析

在化學實驗中，出現誤差是非常正常的，多數情況下都是因為實驗者操作不當或者計算錯誤，導致所用藥品的質量大小出現問題，影響最終的實驗數據。因此，在實驗教學中，教師還要引導學生學會對實驗中的誤差進行分析，從而培養學生形成嚴謹的實驗態度。

教師提出驅動性的問題：在配置一定溶質質量分數溶液的實驗中，哪些因素會導致實驗結果偏大？哪些會偏小？哪些無影響？（指導：誤差分析要根據質量分數的定義式來分析。）

隨后，教師指導學生展開自主探究，對溶質質量分數偏大、溶質質量分數偏小、溶質質量分數無影響的情況展開分析。

學生探究回答：所配溶液中溶質的質量分數偏大，可能存在的原因：

（1）溶質的質量偏大：稱取固體溶質質量偏大或量取濃溶液時仰視讀數。

（2）溶劑的質量偏?。河昧客擦咳∷畷r，讀數時俯視液面；水量好后，向燒杯中傾倒時有液體灑落。

學生探究回答：所配溶液中溶質的質量分數偏小，可能存在的原因：

（1）溶質的質量偏小。

（2）稱量固體溶質的質量偏小。

（3）所用固體溶質不純、不干燥或已潮解。

學生探究回答：所配溶液中溶質的質量分數無影響的錯誤操作可能是裝瓶時將溶液灑落不影響溶液中溶質的質量分數，只是溶液質量減小。

在學生探究結束后，教師對學生提到的原因進行梳理和匯總，并從中選擇學生常犯的實驗錯誤進行講解。

教師指導：當我們稱取固體溶質的時候，如果稱多了，就會導致溶質增多，溶解后溶液的溶質質量分數偏大；當我們量取濃溶液的時候仰視量筒的讀數，就會導致量取的濃溶液偏多，這樣加入水稀釋后溶液的溶質質量分數偏大。當水量好后，向燒杯中傾倒時有液體灑落，也會導致溶劑少，溶解后溶液的溶質質量分數偏小。

通過這樣的教學過程，教師引導學生學會對實驗結果、實驗數據等進行誤差分析，從而促進學生養成正確的實驗習慣，以此提高學生的實驗能力，促進實驗教學的有效實施。

四、習題強化，延伸實驗知識

在實驗課教學中，除了學生必須完成的實驗任務，教師還可以借助一系列的習題強化學生對實驗步驟、實驗操作以及實驗運算的理解和掌握，延伸實驗知識，從而促進學生探究思維的形成。

判斷題：

1.試劑瓶中的溶液在使用時不慎灑出一部分，剩余溶液的溶質質量分數減小。（ ）

解析：錯誤，溶液具有均一性、穩定性，試劑瓶中的溶液在使用時不慎灑出一部分，剩余溶液的溶質質量分數不變。

2．配制一定質量分數的氯化鈉溶液，量筒中本身有水會導致所配溶液的溶質質量分數偏小。（ ）

解析：錯誤，配制一定質量分數的氯化鈉溶液，量筒中本身有水，不影響量取水的體積和質量，不影響所配溶液的溶質質量分數大小，故錯誤。

上述習題重點鍛煉學生實驗誤差分析能力，同時培養學生科學實驗、嚴謹實驗的意識和能力。

五、總結

初中化學實驗教學具有非常突出的實踐意義。在實驗課的教學中，教師要借助情境引導，激發學生的實驗興趣，同時指導學生展開實驗前的分析和探究，為實驗操作做好準備。在學生實驗過程中，教師要加強巡視指導，解決學生實驗中遇到的各種問題，以此提升學生的實驗能力。另外，教師也要引導學生學會誤差分析，并借助習題訓練培養學生的實驗解題能力，從而提升實驗課教學的效果。

（作者單位：上杭縣第四中學）

編輯：溫雪蓮