化学课堂开展探究性实验教学的实践

摘 要：《普通高中化学课程标准》对实验探究的内容进行了统一的规划和设计，这是我们选择实验探究内容的重要依据。除此之外，教师也可以根据具体教学的需要，自己选择或设计实验探究的内容。本文根据实验探究的不同内容，分析了四种探究性实验。

关键词：探究性实验；化学；实践

中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2013）05-088-1

化学探究性实验教学把实验作为提出问题、探索问题的重要途径和手段，充分发挥学生的主体作用，把学习过程看作是一种科学的探究过程，在对问题的探究过程中不断地获取知识，它对提高学生的科学素养、形成实事求是、严谨细致的科学态度，有着非常重要的作用。

1.关于基本操作的探究性实验

化学实验的基本操作可以培养学生操作的规范性，养成良好的操作习惯，掌握正确的操作技能。探究性实验则采取学生自主实验方法，让学生在探究实验的同时，探索出正确的实验方法和正确的操作技能，有目的地对学生进行操作训练。

例如，通过粗盐的提纯、配制一定浓度的溶液，比较不同浓度溶液的某些性质差异；让高中生初步学会物质的分离、提纯、和溶液配制等实验技能。

2.关于事实性知识的探究性实验

这类探究性实验主要有两种用途，一是探究化学物质的性质。通常物质的性质实验大多数是验证实验，是复习和巩固学生所学的化学知识，实验的难度比较小，但常常不能满足部分学生的求知欲。对这样的化学实验，最有效的方法是把它放在课堂教学中去完成，变复习、巩固知识为探索新知识。二是探究物质的制备。物质的制取通常是一个综合性实验，它要求学生具备一定的化学知识，同时对实验操作技能要求比较高，学生对这样的化学实验好奇心强，兴趣也特别浓厚，但也是问题最多的一类化学实验。实验设计的好坏直接关系到实验的成功率和结论的正确性。因此这类实验设计应首先降低难度，把复杂的实验划分成若干个部分，最后再探究出完整的实验方法。

【案例1】氯气能与水反应吗？若能反应生成物是什么？

创设情景：回忆氯气什么颜色，展示一瓶氯气和盛在试管中的新制饱和氯水，观察比较颜色，分析氯水颜色浅的原因。学生推测原因可能为：1.氯气被水冲稀导致的；2.氯气与水反应有消耗。

提出问题：到底氯气与水反应吗？演示，将红纸条用水湿润一部分，伸入盛氯气的集气瓶中。学生观察描述现象，红纸条湿润的地方变白，干的部分不褪色。通过实验分析学生得出结论：氯气与水反应，生成的物质有漂白性。氯气本身不具有漂白性。

预测与假设：氯气和水生成什么？学生根据氯气和水组成的元素容易预测是盐酸，盐酸有没有漂白性，做个实验试试。学生将盐酸滴在红纸条上，不褪色，说明盐酸没有漂白性。将氯水滴在红纸条上，一段时间后，褪色。此对照实验说明氯气和水还生成盐酸以外的具有漂白性的物质。教师直接告知这种物质是HClO，如何证明有无盐酸生成呢？

设计实验：小组讨论。供参考的试剂和仪器：氯水、镁条、石蕊溶液、AgNO3溶液、胶头滴管、砂纸。

方案1：将镁条用砂纸打磨，放入盛氯水的试管中，观察有无气泡。验证H+。

方案2：将石蕊滴入氯水中，看是否变红。

方案3：将AgNO3溶液加入氯水中，看有无白色沉淀。验证Cl-。

结果，学生用不同的方案都证明了有盐酸生成。该案例探究过程比较完整，但教师提供参考的试剂和仪器，使学生容易设计出实验方案。

3.关于物质的组成、结构和反应原理的探究性实验

【案例2】对于物质的微观结构，可借助宏观的实验现象来进行推断。例如，如何确定乙醇的分子结构？

猜想与假设：乙醇的分子式是C2H6O，对乙醇分子结构提出两种假设：

让乙醇和钠反应，生成氢气，若结构1正确则会有1/6的氢原子或有5/6的氢原子被置换出来，若结构2正确则全部的氢被置换出来。

设计实验：通过研究设计出如下实验装置，测出乙醇的量和完全反应生成氢气的量。

得出结论：把测得氢气的体积换算成标准状况下的体积，经过计算得出乙醇分子结构式为“结构1”。

4.关于实验中的“反常”现象设计探究性实验

在实验中不可避免地会出现一些意料之外的反常现象，可引导学生观察、探究、分析和处理。

【案例4】铁钉与CuSO4溶液置换反应实验后增加三个探究实验

①Na与CuSO4溶液反应可否置换出Cu？

②Na与FeSO4溶液反应有何现象？

③室温下把铁钉放人盛浓H2SO4的烧杯中一段时间后取出洗净，然后放人CuSO4溶液中有何现象？

学生在已知铁钉和CuSO4溶液反应现象的思维定势下，对实验①很容易得出生成Na2SO4和Cu的结论，而实际上有蓝色絮状物生成，同时有大量气体产生，却无Cu析出。对实验②学生也容易误认为与实验①的现象一样，而实验的结果却多了白色Fe（OH）2沉淀转变为红棕色Fe（OH）3的现象。实验③由于铁表面生成了一层致密的氧化物，不发生反应。实验出现的现象一次又一次否定了学生前面的猜测，学生的思维会异常活跃，能进一步激发学生对实验的探究兴趣。