影響化學實驗有效性的原因剖析

楊麥琴

（浙江省寧波市鎮海區龍賽中學浙江寧波315201）

影響化學實驗有效性的原因剖析

楊麥琴

（浙江省寧波市鎮海區龍賽中學浙江寧波315201）

學生低效的學習情況與他們不會對有關化學信息進行選擇性注意、化學學習中沒有養成良好的注意習慣有關。化學教師在教學中幫助學生選擇性注意，養成良好的學習習慣，將有助于提高學生學習化學的有效性。

選擇性注意；研究

所謂“實驗教學有效性”即通過化學實驗,讓學生在學業上有收獲,有提高,有進步。在實驗教學中,教師應遵循教學活動的客觀規律,采用各種方式和手段,用最少的時間和最小的精力投入,取得盡可能多的教學效果,實現特定的教學目標。如何進行有效的實驗教學,找到影響化學實驗有效性的原因,是非常重要,也是非常必要的。基于此,筆者在平時的實驗教學中,對影響化學實驗有效性的原因進行了認真分析、總結,和同行們做如下探討：

一、教材中個別實驗可操作性差袁實驗裝置欠佳袁現象不明顯

經過幾年的教學實踐,很多化學實驗的可演示性和可操作性都比較強,在課堂上演示效果比較理想。但是筆者發現現行的高中化學新教材（以下均為蘇教版)中,有一些課堂演示實驗的設計不太合理,有的現象不容易觀察,有的時間太長,有的使用的儀器、藥品太多,過于繁瑣。如果完全按照教材的步驟、裝置進行操作,可能效果不是很好,如《化學反應原理》第1單元“化學反應速率的表示方法”的一節中,鹽酸與大理石反應測化學反應速率的實驗,若按照教材中裝置去做實驗,很難測出化學反應速率。在實驗過程中我們發現：反應剛開始,針筒不會動,但當氣體聚集多了,針筒又會突然被彈開,這樣的裝置不但不安全,而且實驗很難成功。原因很簡單就是錐形瓶的容積太大,反應產生的氣體不足把針筒推開,但我們只要稍微做一改進,把錐形瓶改成具支試管,反應裝置的容積小了,產生的氣體可以把針筒平穩的推開,效果就大大增強。再如必修教材《化學2》,第三單元中的燃料電池實驗,我們在實際操作中發現,發光二極管很難發光,即使發光亮度很小,時間又短,實驗的可見度很差。但用音樂賀卡或電子音樂裝置替代發光二極管,效果非常好,而且聲音大,并且持續時間長達10分鐘左右,可使全班同學都能聽到。

教材中還有一些實驗不是很成功,現象不是很理想,充分利用教材中現有的實驗并在此基礎上進行改進和創新,使其現象更明顯、趣味性和探究性更強,是值得我們去深入發掘和研究的。

二、偽真理的存在袁實驗現象與結論不符袁實驗不易成功

在高中化學實驗中,常常有實驗現象與課本上的結論不符,正所謂的偽真理。如理論上我們鑒別Na2CO3、NaHCO3溶液時,可向盛有兩個溶液的試管中滴加BaCl2或CaCl2溶液,如果產生白色沉淀的,則該溶液為Na2CO3溶液,而無現象的則為NaHCO3溶液。但是,在實驗時我們向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加BaCl2或CaCl2溶液時卻發現都出現了沉淀（Na2CO3、NaHCO3、BaCl2、CaCl2溶液均為0.1mol·L-1)。還有鋁片與銅離子的鹽置換反應,鋁片與氯化銅溶液反應很快能置換出銅,但與硫酸銅溶液卻幾乎看不到銅的出現。再如原電池的工作原理中的鹽橋用銅導線代替連接,卻看到電流表指針偏轉得很厲害,這和理論差距很大,這些看似很正確的理論,卻與實際實驗中的現象相矛盾,遇到類似異常實驗問題,我們要學會分析,要學會解決,要從更深層次去找答案,找出實驗異常的根本原因以及解決問題的好方法。

三、實驗所需的條件較高袁中學實驗室無法滿足袁影響實驗的開展

新課程是按模塊設置的,有必修、選修共8個模塊,而且新教材中原來的“演示實驗”和“學生實驗”的界線已變得模糊,化學必修1和必修2及選修教材中,實驗內容多而且要求高,導致實驗設備、場地、藥品難以跟上。部分專題,實驗設置過于多而集中,導致實際教學中操作困難。如“選修5《有機化學基礎》專題4第二單元酚的性質和應用”,該內容“教學建議”1課時完成,教材中共有11個實驗,這在一節課內是根本沒有辦法完成的。有些實驗耗時太長,不適合在課堂上完成,如實驗化學第2頁“海帶中碘元素的分離與檢驗”實驗,估計灼燒海帶要耗時10分鐘以上,而且整個教室煙味很濃,后面還要進行過濾、萃取等等一系列操作。再如阿司匹林的合成中所用的乙酸酐是國家禁買的,必須經過公安局審批,這些因素或多或少都會影響到實驗的開展。

四、受試劑用量、濃度、滴加順序等的影響袁實驗出現異常

1.試劑的用量，濃度引起實驗異常

實驗過程中,取用藥品時用量如果很隨意,很容易出現出乎意料的現象。如“溫度變化對化學平衡的影響”一節中,有實驗將氯化鈷溶于濃鹽酸中,然后分成三份于試管中,分別置于熱水、冰水和室溫下,觀察現象。如果溶解在濃鹽酸中的氯化鈷濃度大,實驗就不易成功,因為生成的藍色的物質顏色太深,即使放入熱水中,顏色變化就很不明顯。還有化學反應限度碘化鉀與氯化鐵反應,如果氯化鐵的用量過少或過多,溶液顏色的變化都不明顯,所以一定要掌握好試劑的用量,找到試劑的一個最佳用量。

2.藥品保存方面引起的實驗異常

實驗室中有些藥品會在保存過程中,由于長時間與空氣中的氧氣、水蒸氣等作用或者人為地藥品保存不當而發生變質,如生石灰、FeSO4、Na2SO3等最終導致實驗過程中異常現象的出現。比如生石灰與水反應會放出大量的熱,這大家都很熟悉,但實驗室買來的生石灰與水反應根本就不放熱,因為生石灰從生產廠家運輸到實驗室,是要經過很長時間。再如,在檢驗Na2SO3中的SO32-離子時,加入BaCl2溶液后產生大量白色沉淀,加入稀HCl后,產生可以使石蕊試紙變紅的酸性氣體。但是無論加入HCl量多少,試管中始終會有少量白色沉淀無法溶解。實際上,由于SO32-離子具有很強的還原性,很容易被空氣中的氧氣等氧化成Na2SO4,所以看見有不溶于HCl的沉淀。

五、教師自身素質也會影響到實驗效果

同樣的裝置,同樣的藥品,不同的人有時做出的實驗現象不一樣,這就需要我們教師刻苦鉆研業務,提高自身的實驗技術水平。在實驗教學中,明確哪些實驗利用現成器材是可以開設的,哪些需要適當的改進,并按照教學計劃、教學進度,實驗器材獲得的難易程度,進行合理的規劃,使自己少走彎路,用最少的時間和精力投入,確保實驗教學順利而有效地進行。同時還必須加強對新課標、新理念、新方法的學習,了解新課程對實驗教學的新要求,提高對實驗教學的思想認識,有針對性的對化學實驗課堂教學有效性的教學方法、教學模式進行探究,改變學生的學習方式,充分發揮學生的主觀能動性,實現實驗課堂教學高效益。

1008-0546（2011）10-0084-02

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.10.042