程勝富
(貴州省長順縣教育局教研室 貴州 長順 550700)
化學實驗就是通過教學活動使學生把學到的理論知識在實踐操作中進行論證,使理性認識轉化為感性認識,并在感性認識過程中不斷的升華,通過實驗技能知識的積累和獨立思考,不斷豐富學生的觀察力、想象力及分析問題和解決問題的能力,使抽象的概念具體化。新課改下化學實驗在概念教學中的作用顯得更加重要。如在化學基本反應類型的教學中,我們借助木炭、硫粉、鐵絲、磷等物質在氧氣中燃燒的實驗(其中有非金屬與金屬的典型代表物質),通過這些典型、系列的化學反應,指導、培養學生形成抽象的化合反應概念。此外,分解反應、置換反應和復分解反應的化學反應概念,也都是通過典型、系列的化學實驗后,歸納、總結形成的。現就“質量守恒定律“這一概念中巧妙運用化學實驗談筆者的一點膚淺的做法,僅供參考。
在教學質量守恒定律這一概念時,首先利用活動與探究“白磷燃燒前后質量的測定”和“鐵釘跟硫酸銅溶液反應前后質量的測定”兩個實驗,讓學生觀察,通過觀察到“反應前后天平保持平衡”這一事實引導學生進行分析,使學生從自己親身觀察到的事實中,經過由此及彼,由表及里的思考,得出“參加化學反應的各物質的質量總和,等于反應后生成的各物質的質量總和”這一規律。過渡自然得體,符合學生的認識規律。
緊接著用 “碳酸鈉與稀鹽酸反應前后質量的測定”這一與前面兩個實驗相互矛盾的實驗,學生通過實驗現象的觀察,發現與剛才的實驗現象發生沖突,引發學生質疑“為什么不平衡?”教師引導學生分析思考并討論。讓學生明白,不是不守恒,是因為碳酸鈉與稀鹽酸發生反應生成了氯化鈉、水和二氧化碳氣體,由于反應是在敞口的燒杯中進行,生成物中有氣體,氣體逸出,所以導致天平不平衡。接著趁熱打鐵,充分發揮教師的主導作用,引導學生思考:“如何才能使天平平衡?”此時教師要把課堂還給學生,鼓勵學生開動大腦,大膽創新,設計各種有效的方案來解決這一問題,發揮學生的主體作用。通過分析、思考、討論及實驗的設計,使學生進一步理解質量守恒定律。
在清楚了碳酸鈉與稀鹽酸反應前后質量不相等的原因之后,接著提出“鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂”這一反應,請同學們結合前面的實驗及分析猜測反應前后天平的平衡情況并分析說明“平衡”、“偏左”或“偏右”的原因所在。此時教師不給予評價,讓事實來說話,接著演示“鎂條燃燒前后質量的測定”這一實驗。理論上由于鎂帶與氧氣反應生成氧化鎂,應該是鎂帶的質量加上氧氣的質量等于氧化鎂的質量,我們開始稱量的是鎂帶的質量,而反應后是生成物氧化鎂的質量,氧化鎂的質量應大于鎂帶的質量,反應后天平應偏向左邊。而事實上卻是天平偏向了左邊,即反應后生成的“氧化鎂”的質量比反應前的鎂帶的質量還要少,使學生產生疑惑,進而主動去思考為什么。
此時教師要及時引導學生回憶剛才實驗時的現象的一些細節:除了產生耀眼的白光之外,還產生一縷白煙;另外還有夾持鎂帶的鉗子上也沾有白色的固體物質等。這樣一來學生就不難理解為什么生成的氧化鎂的質量反而比反應前鎂帶的質量少了。
通過這一與“規律”產生沖突的實驗,引導學生通過比較、判斷、討論發生變化的原因,在這個不斷地揭示矛盾和解決矛盾的過程中,使學生較深刻地認識化學反應中的質量關系,從而更加深入理解了“質量守恒定律”,激起了學生強烈的求知欲,同時學生的智力也得到了開發。
在理解了上述實驗都符合質量守恒定律的基礎上引導學生思考:為什么物質在發生化學反應前后,各物質的質量總和相等呢?教師舉例:同學們,老師給你數目、形狀、大小、質量都相同積木,要你全部用它們來堆房子和汽車,那么堆成的房子和汽車的質量一樣嗎?學生會肯定的回答。教師接著問:為什么質量會一樣呢?學生很容易理解:因為堆房子和堆汽車所用的積木的種類、數目、質量都完全相同所以堆成的房子和汽車的質量肯定完全相同。教師接著講述:化學反應就如堆積木一樣,由一種形狀變成另一種形狀。
學生在理解了上述事例和質量守恒定律的基礎上去閱讀教材:這是因為化學反應的過程,就是參加反應的各物質(反應物)的原子,重新組合而生成其它物質(生成物)的過程。在化學反應中,反應前后原子的種類沒有改變,數目沒有增減,原子的質量也沒有改變。這樣學生就能從本質上理解了質量守恒定律這一概念了。
化學概念是用簡練的語言高度概括出來的,常包括定義、原理、反應規律等。學生形成化學概念,感知是第一要素,而化學實驗就是通過學生的視覺、聽覺、嗅覺來形成感性認識的,通過直接作用于感官的真實實驗,能有助于學生形成思維,加深對反映物質特性的化學概念的理解。因此,在化學概念教學中,堅持直觀性原則具有十分重要的意義?;瘜W實驗生動、直觀,在化學概念教學中加以靈活運用,不僅符合概念形成的規律和概念教學的原則,而且可以使抽象難懂的化學概念變得直觀形象,使學生對定義得到充分、透徹的理解。