初探改进化学实验培养学生能力

2019-10-14 版权声明 举报文章

初探改进化学实验培养学生能力

摘要:化学是以实验为基础的自然科学,实验教学不仅为学生提供了最自主能动的实践活动形式,为学生创造了在亲身经历和体验中获得知识与技能、激发兴趣、培养科学精神的生动的学习情境。

关键词:学生实验;探究实验;改进创新;补充强化;绿色环保

中图分类号:G633文献标识码:A文章编号: 1003-2851(2010)06-0064-01

化学是一门以实验为基础的学科,化学实验为学生提供了最自主能动的实践活动形式,为学生创造了在亲身经历和体验中获得知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。因此,我们不仅要做实验,更应改进实验、探索实验方法、完善实验理论。

一、淡化演示实验和学生实验的界限

在化学学科中,实验是最主要的活动手段,通过学生亲自动手进行实验,不但可以培养学生的观察、思维、动手等能力,还可以加深对相关知识的认识和理解。为此,对实验基本操作,也改变以往安排在学生做具体实验前提前训练的做法,采用了以下几种方式:

(1)对简单的操作,一开始就单独训练,如固体药品的取用、试管的洗涤等。(2)对稍复杂的操作,结合具体的实验,配合观察具体化学反应的现象进行练习,如量筒、滴管的使用、加热方法等。(3)对重要仪器的使用,在基本操作中融入探究性思考,如酒精灯的使用等。(4)对常用的操作,通过习题的形式,让学生利用代用品在家中练习。

二、突出实验的探究性

化学实验在保证实验效果的前提下,一定要直观、明显、省时、准确、安全。

例如:在探究二氧化碳的性质实验时四个实验可以用一个装置完成,方法是,取一个三通管,在它的上部和下部各放一张湿润的蓝色石蕊试纸,然后,将它与二氧化碳的发生装置连接。不一会,可观察到下部的试纸变红,而上部的试纸不变色,证明了二氧化碳密度比空气大,二氧化碳能与水反应生成碳酸。再将一燃着的木条放在三通管的上方,观察到火焰无变化,再把燃着的木条放在下口处,观察到木条立即熄灭,由此证明了二氧化碳的密度比空气大,同时还证明二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧的性质。最后将三通管取下来,把试纸变红的那端放在酒精灯火焰上加热,很快看到试纸由红色重新变成蓝色,说明碳酸不稳定。此实验的优点是:操作方便,快而明显,证明性质更多,更能引起学生的兴趣。特别是学生分组实验,更加实用。

三、改进创新

1、 改进装置。在探究酸碱度对人的头发的影响的实验时,把用手拉断头发,感受拉断的难易程度的操作,改用弹簧秤去拉。做法是把头发的一端打一个节挂在弹簧秤上,另一端绕在手上,观察拉断时所用力的大小,这样不仅易于操作,而且还能准确记录力的大小,便于比较,结果更有说服力。

2、改进实验手段,将演示实验改为分组实验。如;在探究Fe的化学性质,做Fe+HCI、Fe+H2S04的实验时,我们采取分组实验,同时让学生将自己身边的一些金属(如小铁钉、钉书针、铜丝、纽扣等)投入HCl、H2SO4中,观察现象,通过学生亲手实验得出“不是所有的金属都能与HCI、H2SO4反应”的结论。

3、是变验证性实验为探究性实验。如:在探究CO2的收集方法时,学生根据O2和H2的性质和收集方法,结合C02的性质提出以下假设:①由于CO2的密度比空气大,收集CO2能用向上排空气法。②CO2虽然能溶于水,但I体积的水能溶I体积的CO2,CO2溶于水生成H2CO3且H2CO3极不稳定易分解,所以CO2还是可以用排水法 收集。事实胜于雄辩,学生得出:“收集CO2既可用向上排空气法,也可用排水法收集”的结论。

四、补充强化

在做金属氧化物与酸反应的实验时,书上只让学生探究了氧化铁与稀盐酸的反应,为了更进一步探究这一性质的普遍性,又补充探究了氧化铜与稀硫酸反应的实验,并对传统的这一实验做了一点改进,将一根铜丝擦光亮后,一端绕成螺旋状放在酒精灯火焰上灼烧,使这段变黑,然后趁热放进稀硫酸中,一会儿就可以看到螺旋上的黑色消失铜丝又变得光亮了,溶液也由无色变成蓝色。这一实验具有节约、省时、形成对比的特点,既加深了学生对金属氧化物与酸反应的性质的理解,实验现象的记忆,又巩固了铜的化学性质,增强了实验效果。

五、增设必需的实验

NaOH和CO2能否反应,教材是直接给出的,这难以使学生信服,因此很有必要增设。我采用的是“喷泉实验”,操作如下:在250 ml圆底烧瓶中先加入约5 gNa2CO3粉末,然后再加入5 ml浓盐酸,使其充分反应生成CO2,然后倒入5-10 ml浓NaOH溶液,迅即塞好带有导管的橡皮塞,晃动烧瓶,使其充分反应,将它倒置在铁圈上,打开导管上的止水夹,可观察到水迅速地进入烧瓶且变为红色,形成美丽的喷泉!学生会立即得出这是CO2反应完的缘故。这时再分析CO2和NaOH的反应及方程式的书写便是水到渠成了,学生也更感兴趣了。

六、绿色环保

中学化学教学过程中,无论是演示实验还是学生实验,常常有有毒的物质参加反应,若处理不当,对环境会造成污染。针对这一问题,而引导学生积极思维,进行创新,对实验进行绿色化设计。

硫在氧气里燃烧的实验有一定的污染,在做这个实验时作了以下改进,并将模拟酸雨的危害一起作,具体是:把一个小燃烧匙的柄固定在橡皮塞上,在集满氧气的集气瓶里倒入少量的水,放入一粒锌、一小块大理石和一片树叶。将少量的硫在燃烧匙内点燃,马上观察火焰的颜色后,伸入集气瓶,塞上橡皮塞,观察火焰颜色变化,熄灭后振荡,一会儿,就可以看见锌和大理石表明有少量气泡冒出,树叶发黄。该实验集几个实验于一体,验证了氧气的性质,酸雨的成因和危害,消除了实验中SO2对空气的污染。

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