论高中化学实验方法的改进

摘要 中学化学教材上的实验并不一定是十全十美的,演示时也会出现这样或那样的问题。教师在教学过程中,要善于发现、分析问题,并不断改进和设计实验。

关键词 高中化学;实验方法;改进

【中图分类号】 G633.8 文献标识码:B 文章编号:1673-8500(2012)10-0114-01

化学实验是提高学生科学素质的重要内容和途径,以实验为基础展开化学教学己成为所有化学教学工作者的共识,只有对化学实验进行不断改进和创新,化学实验才会充满生命和活力、保持其在化学教学中的独特魅力。

中学化学教材上的实验并不一定是十全十美的,演示时也会出现这样或那样的问题。教师在教学过程中,要善于发现、分析问题,并不断改进和设计实验。对实验的改进和设计,不仅可以培养学生的批判精神和创新能力,而且可以培养学生的发现问题、分析问题和解决问题的能力,这也是中学化学教师必备的素质,所以在“化学实验教学研究”课程中应该选入某些实验现象不明显、实验难度较大的典型实验,训练学生改进实验的能力:选一些综合性、社会性、实践性较强的实验来培养学生的实验设计能力,以此来改变目前学生实验研究能力较差的状况。

1 实验组合技法

将一些相关的化学实验按某种关联因素或特征进行新的组合,构成新的实验方案的实验创新技法就是组合技法。有的化学实验,按一些共同特征或功能进行合理组合使其具有某种新的功能也是对原有化学实验的一种创新。例如"cu和浓HNO的反应--彩色喷泉实验群"。实验步骤与现象:在烧瓶中滴4mL浓硝酸,并在靠近橡皮塞的长导管上缠上螺旋状粗铜丝,慢慢倒置烧瓶,接上一个盛水的塑料瓶,安装好。铜与浓酸就开始反应,红棕色气体由下而上充满烧瓶,空气被排出,塑料瓶中有气体逸出,逸出的少量气体被收集在气球中。当整个烧瓶充满二氧化氮气体时,用手挤压塑料瓶,使少量水进入烧瓶,立即形成美丽的蓝色喷泉。实验结束,烧瓶中剩余气体的体积约占烧瓶体积的1/3。

上述实验将铜与浓硝酸反应、二氧化氮与水反应的喷泉实验巧妙地组合在一起。装置简单、仪器少。在课堂教学中组合实验不仅能激起学生强烈的学习欲望,使学生牢固掌握相应的化学知识,而且能形成良好的教学气氛。

2 实验用品生活化

将生活用品用到高中化学实验中去是学生进行理论联系实际,知识与技能的统一体的体现。它有助于学生加深对化学知识的掌握和巩固,有助于培养学生观察能力、思考能力和转变思维的方式方法;有助于学生理解化学与生活、化学与社会发展的关系,将理论知识具体化,生活知识理论化,从书本走出来,但又能回归课本。真正做到学有所用,学为所用。

例如:医用注射器用过之后可以说就是一种垃圾,但是在我们化学实验里只要将用过的注射器消毒后就可以用做化学实验中的仪器,这样不仅达到了废物利用,减少了垃圾的产生,在部分化学实验中还可以用它代替量筒、集气瓶等,使实验操作更简单方便,现象更清晰。如量筒和集气瓶的综合体来研究香烟燃烧后的成份,这时注射器不仅用来贮存气体,还可以“吸气吐气”甚至我们还可以让它定量的“吸气吐气”。在教学中我们一直强调吸烟有害健康,但是学生的逆反心理决定了他们不会轻易的拒绝,而我们又不能让学生通过吸烟来研究香烟燃烧后的成份,这时我们就可以利用下图这个简易装置来探究香烟燃烧后的成份,这样既可以研究香烟燃烧后气体的成分,又免去了吸烟对学生的伤害。

改进实验方法的体会如下:

2.1 通过实验改进与创新激发学生的学习兴趣。

兴趣是最好的老师。很多学生之所以喜欢学习化学,就是因为化学课中有实验。在教学中我就注重激发学生的兴趣。如在讲授金属钠这节课时,我首先就设问“水火不相融,水用来灭火,水有没可能生火?”然后就开始往酒精灯灯芯上滴加两滴水(事先在灯芯上放一小块钠),酒精灯突然燃了起来,学生的兴趣一下就来了,课堂气氛变得热烈起来;学生们都想搞清楚这是怎么一回事,这时我就耐心讲起钠的性质。

2.2 高中教材中有些实验通过改进,可以使得操作更简单,实验现象更加明显。

焰色反应,用铂金丝实验效果固然理想,但缺点也很明显,一是铂金丝价格昂贵,许多中学不具备条件。二是由于所蘸取的金属盐溶液有限,灼烧时,火焰呈现的时间较短,而且火焰也小,演示时后排同学更难观察清楚。改用蒸发皿做焰色反应效果好,改进方法是:在一三脚架上放一干燥洁净的蒸发皿,加入10ml无水乙醇,点燃乙醇,用药匙取少量金属盐粉末撒入火焰中,立即可看到金属离子在焰色反应中的特征焰色。用玻璃棒不断搅拌燃烧的乙醇,焰色可持续到乙醇燃烧完毕。此法的优点是:

a. 仪器简单,材料经济,而且操作简便。

b. 乙醇在蒸发皿中燃烧,火焰很旺,加入金属盐后,产生的焰色光强,玻璃棒的搅拌使金属盐与火焰充分接触,延长了观察时间,焰色反应更加明显。甚至钾的特征焰色不用钴玻璃也能观察到。

2.3 通过实验改进与创新解决教材实验中不足。

中学基础课中的化学实验一般具有较强的典型性、直观性和可靠性等特点。多年来经过无数次重复,人们积累了大量成功与失败的经验,按说应该达到“炉火纯青”了,但事实并非如此,很多实验仍然需要不断地完善、改进、改造、取代、补充。

除此之外,通过改进,使实验方法或过程简单化,便于操作,减少教学工作量;通过改进,使反应的时间更长、现象更明显;通过改进,使实验更易成功,增强实验的课堂示范作用;通过改进,消除对环境的污染和对实验者本人的不利。如:有毒气体,有刺激性气味气体;通过改进,减少药品用量,利于节约药品和保护环境。如:实验室有分子间隔演示仪,但其容积在200ml—400ml之间,几个班的演示实验会浪费很多酒精。六是自制仪器,弥补实验仪器不足。

总之,有些实验完全按照教材中提供的方法,操作效果不一定好,这就需要我们做教师的平时多动脑,多探索,充分利用有限教学资源,去寻找科学、可行、简易、快速、高效的实验方法。改进的实验,不仅可以帮助教师顺利地完成教学任务,取得更好的效果,还可极大提高学生的学习兴趣。同时,如果我们在教学中引导学生自己设计实验过程,改进实验装置,这样对学生创造性思维的培养也是有深远影响的。