在初中化學(xué)教學(xué)中充分發(fā)揮“對(duì)比實(shí)驗(yàn)”的作用

對(duì)比實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用比較的方法來(lái)揭示事物的性質(zhì)或變化規(guī)律的一類實(shí)驗(yàn)。在初中化學(xué)教材中多處設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)讓學(xué)生更好地理解、記憶所學(xué)的知識(shí)。如果教師對(duì)此能充分利用，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)能使學(xué)生的推理能力、分析能力、觀察能力得到進(jìn)一步發(fā)展，使學(xué)生能體會(huì)探究的本質(zhì)、探究的樂趣。下面結(jié)合實(shí)例，介紹如何改進(jìn)或設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

一、CO₂與H₂O反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(俗稱四朵紫花實(shí)驗(yàn))

意圖：教材上設(shè)計(jì)的四朵紫花對(duì)比實(shí)驗(yàn)已相當(dāng)完滿，但是在實(shí)驗(yàn)前激發(fā)學(xué)生的好奇心和實(shí)驗(yàn)后培養(yǎng)學(xué)生的分析能力方面還可以改進(jìn)。

思路：1 實(shí)驗(yàn)前先直接把CO₂通入水中，通過(guò)讓學(xué)生觀察無(wú)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，進(jìn)行猜想。2 實(shí)驗(yàn)后。提出相關(guān)對(duì)比問題：如果去掉其中一個(gè)紫花實(shí)驗(yàn)，能得出什么結(jié)論?

實(shí)際教學(xué)情況：在教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)?zāi)茌^快獲得CO₂與H₂O反應(yīng)生成一種酸的結(jié)論。同時(shí)，對(duì)“去掉其中一個(gè)紫花實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫绞裁唇Y(jié)論”的問題，經(jīng)過(guò)小組討論，學(xué)生逐漸走出迷惑，能做出較好的解釋。這樣改進(jìn)使他們對(duì)原對(duì)比實(shí)驗(yàn)中每一個(gè)環(huán)節(jié)的作用更加理解。

二、實(shí)驗(yàn)室制取CO₂的實(shí)驗(yàn)

意圖：如果按教材直接告訴學(xué)生用稀鹽酸與大理石反應(yīng)制取二氧化碳，這樣學(xué)生對(duì)其優(yōu)點(diǎn)不清楚，印象也不深刻。因此，可設(shè)計(jì)一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)對(duì)比，分析、歸納各個(gè)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，從而知道如何確定實(shí)驗(yàn)原理。

思路：1 實(shí)驗(yàn)前，先讓學(xué)生把學(xué)過(guò)的能生成CO₂的化學(xué)反應(yīng)全部回憶一遍(包括從資料上看到的)，然后對(duì)其利弊一一進(jìn)行理論分析(提示：從能源、經(jīng)濟(jì)、方便、環(huán)保、操作安全等角度去考慮)。2 根據(jù)討論的情況，提供五組實(shí)驗(yàn)用品，讓學(xué)生實(shí)際操作，進(jìn)行對(duì)比，確定方案：①稀HCl+Na₂CO₃；②稀HCI+雞蛋殼；③稀H₂SO₄+大理石；④濃HCI+大理石；⑤稀HCl+大理石。

實(shí)際教學(xué)情況：在教學(xué)中，學(xué)生能擺出一系列生成CO₂的反應(yīng)，有課本上學(xué)過(guò)的或生活中接觸到的，還有查資料獲知的，包括人呼吸時(shí)產(chǎn)生CO₂，木炭燃燒時(shí)產(chǎn)生CO₂，雞蛋殼跟稀鹽酸反應(yīng)，等等。通過(guò)討論分析利弊，排除了一部分，留下了幾個(gè)不能確定的方案。然后再設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀察、分析，最后驗(yàn)證了用稀HCl與大理石反應(yīng)確實(shí)是實(shí)驗(yàn)室制CO₂的最佳方案。這樣教學(xué)，不僅活躍了課堂氣氛，最主要的是讓學(xué)生們得到實(shí)踐鍛煉，知道如何從理論上選擇實(shí)驗(yàn)方案，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)或獲取結(jié)論。

三、CO₂與NaOH溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)

意圖：CO₂與NaOH溶液反應(yīng)無(wú)現(xiàn)象，在教材上也沒有要求做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，只是讓學(xué)生把它與學(xué)過(guò)的CO₂與Ca(OH)₂溶液反應(yīng)對(duì)比，寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式。但在實(shí)際教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)這樣做學(xué)生對(duì)這個(gè)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)比較模糊，對(duì)反應(yīng)的原理和方程式更是容易記錯(cuò)。為此，可引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)探究性的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，以幫助學(xué)生加深認(rèn)識(shí)。

思路：提供稀HCl、大理石、兩個(gè)同樣大小的塑料瓶、水、NaOH溶液，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所提供的藥品設(shè)計(jì)并進(jìn)行兩組對(duì)比實(shí)驗(yàn)：1 兩個(gè)塑料瓶都裝滿CO₂，往其中一個(gè)倒人半瓶水，往另一個(gè)倒入半瓶NaOH溶液，看誰(shuí)變得更癟?2 往NaOH溶液中滴加稀HCl，觀察有什么現(xiàn)象；然后先往另外的NaOH溶液中通一會(huì)兒CO₂，再滴加HCl，對(duì)比兩次實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，進(jìn)行解釋。

實(shí)際教學(xué)情況：學(xué)生從所給有藥品中獲得啟示，聯(lián)系學(xué)過(guò)的內(nèi)容，能較快地設(shè)計(jì)出對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了CO₂與NaOH溶液之間發(fā)生了反應(yīng)。在這個(gè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛能是很大的，他們受到實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)還能提出新的方案。例如，利用反應(yīng)前后CO₂的壓強(qiáng)差，證明發(fā)生了反應(yīng)。

四、稀HCl與NaOH溶液中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)

意圖：酸和堿的中和反應(yīng)是酸堿鹽性質(zhì)學(xué)習(xí)中的一個(gè)重要反應(yīng)，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用也很廣，因此設(shè)計(jì)一些與稀HCI和NaOH溶液反應(yīng)有關(guān)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，會(huì)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)中和反應(yīng)本質(zhì)的理解。通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)已經(jīng)有一定的經(jīng)驗(yàn)，因此，本實(shí)驗(yàn)只提供藥品，讓他們思考設(shè)計(jì)出幾套對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方案。

思路：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所提供的稀HCl、NaOH溶液、酚酞試液、石蕊試液、pH試紙、Mg條設(shè)計(jì)出對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案：1 把稀HCl滴入NaOH溶液，和先往NaOH溶液中滴人酚酞試液后，再往其中滴加稀HCl，二者進(jìn)行對(duì)比。2 把稀HCl滴人NaOH溶液反應(yīng)，和先往稀HCl中滴石蕊試液，再往其中滴加NaOH溶液，二者進(jìn)行對(duì)比。3 先用pH試紙分別測(cè)試反應(yīng)前NaOH溶液和HCl溶液的pH值，然后把再把稀HCl滴入NaOH溶液中，并連續(xù)測(cè)定溶液的pH值，看其如何變化。4 把Mg條加入稀HCl中，和把NaOH溶液滴入稀HCl后，再往溶液中加入Mg條，二者進(jìn)行對(duì)比。

實(shí)際教學(xué)情況：學(xué)生不僅設(shè)計(jì)出了和教材上一樣的實(shí)驗(yàn)方案，而且他們知道了只要善于思考，還可以運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)自行設(shè)計(jì)出更多的對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)證明這些無(wú)現(xiàn)象但又很重要的反應(yīng)的發(fā)生，真正實(shí)現(xiàn)了“活學(xué)活用”。

以上例子說(shuō)明，教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、啟發(fā)者，首先要站在學(xué)生的角度去做實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)，才能發(fā)現(xiàn)教學(xué)中哪些地方是學(xué)生不好把握的，從而在備課時(shí)能有針對(duì)性地去設(shè)計(jì)教學(xué)，讓學(xué)生不是為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，為了得結(jié)論而實(shí)驗(yàn)，而是知道實(shí)驗(yàn)的目的、結(jié)論的來(lái)由。能多問幾個(gè)為什么，能多解決一些問題。