談化學教學中實驗的啟發性

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，雖然初中化學新教材安排的實驗數量有所增加。但有些教師還是按驗證性的實驗進行教學。驗證性的實驗內容上課比較平淡，缺乏趣味性和生動性。師生做實驗目的只是為簡單化地驗證化學原理。培養基本操作技能和方法，不能調動學生做實驗的積極性，學生不能主動思考問題。不能聯系實驗過程與所學知識理論的關系，達不到培養學生科學素質的要求，教師的教學和學生的學習都陷入被動的境地。

改變傳統的實驗教學模式，提高化學實驗教學中的趣味性。關鍵在于實驗教學中要多一些啟發性和探索性。

一、倡導自由與開放式的追問風氣。進行啟發式教學

教師應仔細研究初中化學教材里的實驗，在教學中靈活使用，做一些改進革新，增添趣味性，則更能吸引學生注意力。激發學生觀察實驗的動力。

在實驗室制取氧氣的演示實驗教學過程中，教師常常按部就班地規范操作，不厭其煩地強調要防止試管炸裂。但學生并不知道到底什么時候試管炸裂，為什么會發生這樣的現象，只能按照教師的說法強記，其實他們很想看到炸裂的現象過程。這時教師可利用學生的好奇心安排時間，不妨故意設計—個試管炸裂的破壞性實驗。 器材：玻璃片(若干)、試管夾、試管(一只)、單孔橡皮塞、玻璃導管、乳膠管、鐵架臺(帶鐵夾)、酒精燈、水槽、水。

實驗過程：將玻璃片蘸上水，不擦干，用試管夾夾持加熱，觀察是否炸裂。試管夾夾持干玻璃片加熱后。滴上幾滴水，觀察是否炸裂。將連好玻璃導管、乳膠管和單孔橡皮塞的試管安放在鐵架臺上，導管末端浸入水中，加熱一段時間后，先撤酒精燈，后慢慢地撤導管，觀察水槽中的冷水是否倒吸到熱試管中。引發炸裂。

實驗前不少人缺乏生活常識，以為“炸裂”等同于“爆炸”，現在明白這只是熱量傳導不均勻熱脹冷縮的物理變化，原先錯誤的先覺經驗得以更正，滿足了學生的好奇心。此實驗可安排在制氧氣實驗之前。也可安排在后面的實驗儀器介紹中。

推導燃燒兩個條件的演示實驗時。盛有熱水的燒杯上放個紅銅片。將兩小塊白磷分別放在水中和銅片一端，取一小塊紅磷放在銅片另一端。實驗中只有銅片上的白磷與空氣里的氧氣充分接觸又吸熱。溫度達到著火點燃燒。其他兩個都缺少一個燃燒條件。而不能燃燒。得出結論是燃燒必須同時具備兩個條件：一是可燃物與空氣(或氧氣)接觸；二是可燃物的溫度達到著火點。一些愛動腦的學生可能聯想到實驗室制氧的實驗。提出向熱水中吹氧氣使白磷燃燒的大膽假設。其實這一設想以前的習題里出現過，但一直沒人重視也沒人做過實驗。我們可將書上的實驗拓展。設計一個制氧氣和白磷自燃的聯合實驗。

器材：實驗室制氧氣全套裝置、燒杯、乳膠管、三角漏斗、塑料眼藥水瓶、玻璃支管、錐子、白磷。

操作過程：

(1)用玻璃導管直接向熱水里的白磷吹氧氣。發現熱水里白磷已熔化成極易流動的液滴。氧氣氣泡沒等遇到白磷，白磷就移動了，無法與氧氣充分接觸。不能燃燒。

(2)啟發學生針對白磷液滴易流動逃逸的特點。怎樣才能使兩者充分接觸。

可能學生提議將三角漏斗的下端管口連接在乳膠管上后倒置于盛有熱水的燒杯內，這樣可產生比較大的氣泡，增加與白磷接觸的面積，只要水溫達到著火點以上，就可燃燒。實驗證明不可行。氣泡大導致水流動顯著。白磷流動加劇，無法與氧氣接觸。

也可能有學生提議將乳膠管接在三角漏斗的下端管口。漏斗里注入一半熱水，放入一塊稍大的白磷，通入氧氣白磷可能要浮動，但由于漏斗內壁是光滑斜面，它還會落到管口處，再與氧氣接觸，反復循環，就可斷斷續續地燃燒。通過實驗證明可行，白磷能時斷時續地燃燒。

有的學生另辟蹊徑，取一只塑料眼藥水瓶，表面刺滿小孔，底部挖個能放進白磷的空洞，白磷放入其內，瓶口連上導管。然后倒置熱水里，通氧氣，果然白磷運動空間狹小，與氣泡相遇機會增多，時斷時續地燃燒了。還有學生提出用金屬螺母限制白磷的移動范圍，用導管向螺母中央通氧氣，非常簡便。實驗獲得較好的效果。

雖然教師實驗課備課量多了些，但對每個學生來說是受益匪淺，學到了追求科學真理的方法。

二、采用探究式實驗教學模式，營造良好的研究實驗氣氛

二氧化碳的實驗室制法演示實驗是說明探究式教學優越性的好例子。

教師可提出問題，為什么采用石灰石與稀鹽酸作為實驗室制二氧化碳的反應物，而不用其他的物質呢?學生會覺得問題很難。不過教師再提示學生以前學習過哪些產物有二氧化碳的化學反應，學生開始積極思考回憶學過的方程式。教師讓學生總結出如下反應：加熱堿式碳酸銅生成二氧化碳；碳酸分解生成二氧化碳；單質碳在空氣或氧氣中燃燒生成二氧化碳；甲烷燃燒生成二氧化碳：還有即將學習的工業上高溫煅燒石灰石制取二氧化碳。學生會認為它們都行，但在教師的引導下一一排除，堿式碳酸銅生成二氧化碳須加熱，碳酸本身不穩定，單質碳和甲烷燃燒產物一定混有空氣、氧氣雜質，煅燒石灰石制取二氧化碳需要高溫，條件苛刻實驗室實現不了。相比之下用石灰石與稀鹽酸反應，不須加熱，室溫反應，反應前沒有氣體，產物的氣體只是二氧化碳，容易凈化。

又提問此實驗采用石灰石能不能用純凈的碳酸鈣粉末、碳酸鈉、草木灰等代替，稀鹽酸能用稀硫酸代替嗎?教師找若干名學生到前臺協助完成下步實驗。

每人發一只試管，分別放入等量少量的如下藥品：塊狀兒石灰石、粉末狀的碳酸鈣、碳酸鈉固體、碳酸鈉粉末等，再同時滴入稀鹽酸。學生親自操作觀察現象。其他學生也全神貫注，看到只有石灰石固體反應速率較適中，容易控制，其他的反應太劇烈無法控制，甚至溶液溢出試管。

每人再發一只試管，同樣放入等量少量的如下藥品：塊狀兒石灰石、粉末狀的碳酸鈣、碳酸鈉固體、碳酸鈉粉末等，同時滴入稀硫酸，同樣看到粉末狀的碳酸鈣、碳酸鈉固體、碳酸鈉粉末等反應速率過快。劇烈無法控制，但石灰石固體反應表面生成許多白色固體，一段時間后反應中止。學生感到困惑不解，同樣石灰石固體與稀鹽酸和稀硫酸反應，為什么一個順利進行，另一個反應中止呢?

教師可在黑板上畫個解釋的草圖，說明稀硫酸與石灰石反應時。生成一種難溶的化合物硫酸鈣覆蓋在表面，慢慢積累，內部的石灰石跟外部的稀硫酸隔絕。故反應中止。

由此得出反應物應當采用塊狀兒石灰石固體與稀鹽酸。

既然此反應是在常溫進行的，應當采用什么樣的反應發生儀器裝置呢?教師讓學生回憶實驗室制氧和制氫的裝置有哪些區別。也可在前邊掛出兩者的裝置圖以示區別。學生能答出制氧氣時，反應物都是固體，須加熱，采用大試管和酒精燈；而制氫氣時，反應物有固體和溶液，不須加熱，采用啟普發生器或帶長頸漏斗的大試管。

學生對比發現實驗室制取二氧化碳的裝置和制氫氣的裝置類同，因為都是塊狀固體與酸反應，生成氣體。教師還應在此基礎上說明反應不能生成沉淀，否則反應可能中止，氣體也不能極易溶于水，否則收集不到氣體。然后，請一名學生在前臺選擇儀器并連接成制二氧化碳裝置。

結合實驗特點。讓學生思考除此之外，還有哪些可行的替代裝置方案?集思廣益，根據學生的回答。歸納幾種方案。教師也可展示教參上的幾種方案，開闊學生的視野。

在探討研究的平和氣氛中，蘊涵著無窮趣味，在教師的一步步的嚴謹邏輯關系引導中，培養學生的思考分析能力。提高分析聯想的思維流暢性，學生的智能得到健康發展。優良的思維品質就會慢慢形成。

三、主動設計趣味性實驗。用實驗解決問題

其實化學實驗具有趣味性的例子很多，像根據二氧化碳實驗室制法，利用蛋殼、漏斗、試管等器材設計實驗，制取二氧化碳：一只充滿二氧化碳氣體的試管倒插入到盛有石灰水的燒杯中，分析靜置一段時間后的實驗現象；在鐵盤上涂上一層蠟燭油。中間插上一根浸滯蠟油綿線作燈芯。將裝置平穩浮在水面上，并點燃棉線。過一會兒，向水里放入少量的硝酸銨。水溫急劇下降，將蠟油的溫度降到著火點以下導致火焰熄滅。來證明燃燒需要的條件。只要仔細琢磨研究。就會發現趣味化學充溢我們的身邊。

上實驗課時學生往往積極性都是很高的，說明學生還是喜歡實驗這個實踐活動。挖掘化學實驗的趣味性與探究性。對提高化學教育教學質量意義重大。