摘要:文章結合在化學實驗課堂中常會遇到一些問題和實踐經驗,對初中化學的幾個實驗的進行了改進,發揮了實驗的釋疑解惑和引導探究作用,提高了課堂教學效率。
關鍵詞:化學實驗;探究;改進;優點
文章編號:1008-0546(2013)03-095-01 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.041
最新的《化學課程標準》指出:化學是一門以實驗為基礎的科學,在教學中創設以實驗為主的科學探究活動,有助于激發學生對科學的興趣,引導學生在觀察、實驗和交流討論中學習化學知識,提高學生的科學探究能力。實驗還是訓練科學方法的有效途徑,是培養科學態度的必由之路,許多化學的重大發現和研究成果都是通過實驗得到的,因此教師在教學中應高度重視和加強實驗教學,充分發揮實驗的教育功能。在實際教學過程中,常遇到一些尷尬的情況,導致實驗不成功或不完全成功,未能發揮實驗應有的功效,使課堂的教學效果大打折扣。一些實驗在實際操作和演示時往往不能成功,在教學實踐中若能稍稍加以改進,就能取得理想的效果。筆者結合自己的實踐經驗,簡要的談談初中化學課堂上幾個實驗的改進情況,和大家共同探討、共同提高。
一、對蠟燭及其燃燒的探究
人教版課本第十二頁,有一個實驗——“用火柴去點燃蠟燭剛熄滅時產生的白煙,觀察蠟燭能否重新燃燒。”在學生的實際操作中,我觀察到,學生的成功率不高。有的學生蠟燭剛點燃一會兒,就把它吹熄了,這個時候產生的白煙很少,就很難被點著,從而導致實驗失敗。還有的學生熄滅蠟燭時白煙雖然比較多,但由于他熄滅蠟燭后,才去劃火柴,而且劃火柴時動作較慢,等他劃著了火柴再去點白煙時,白煙已經擴散不多了,這個時候好多學生也點不著白煙。根據這兩個現象,我對實驗稍稍作了改進,首先提醒同學們先檢查蠟燭上端露出的燭芯不要太小,以保證點燃后火焰稍大一點,點燃后時間不要太短,大約等兩分鐘左右,待蠟燭燃燒充分再熄滅,此時產生的白煙就會比較多;手里要預先拿一個打火機,在吹滅蠟燭后,立即用打火機去點白煙,可以很容易做到點燃白煙,從而大大增加了實驗成功的幾率。
二、對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究
人教版課本第十五頁,“將燃著的小木條分別插入空氣樣品和呼出氣體的樣品中,觀察現象并記錄。”做這個實驗時,九年級的學生由于剛剛開始接觸實驗,有些細節問題不容易注意到,比如將燃著的小木條插入空氣樣品和呼出氣體的樣品中時,如果組內兩位同學配合不夠好,其中一個同學插入的速度比另一個同學快,就易使木條火焰熄滅,由于他們步驟不同步,影響現象的觀察,有可能會導致實驗失敗,另外兩根小木條的材質差異、粗細程度也是影響實驗成功率的重要因素,如果小木條長度不夠,使用時,由于火頭朝下,燃燒速度快,小木條就會迅速變短,拿著小木條的手就會嫌燙;有時候將木條伸入瓶內時,手稍稍一抖,木條下端靠到了集氣瓶的內壁,也容易導致木條火焰熄滅,影響我們根據實驗現象作出正確的判斷。
根據以上問題,我終于想出了一個改進方法:取一根蠟燭,用小刀切下等長的兩小段,用小刀和剪刀把燭芯修剪成差不多的大小,這樣兩段蠟燭材質相同,點燃后火焰大小相似,將兩個小蠟燭分別用蠟燭油粘到兩個燃燒匙內(如圖1所示),這樣點燃蠟燭后,拿著燃燒匙上端的手就不會感覺燙人,同時也不會像小木條那樣因為碰上瓶壁易引起火焰熄滅,在蠟燭點燃后,要求兩位同學同步緩慢伸入空氣樣品和呼出氣體的樣品中,根據蠟燭在瓶內燃燒時間的長短來判斷兩瓶內的氣體含氧量的多少。經過如此改進后,實驗的成功率幾乎是百分之一百。
三、鐵釘與硫酸銅溶液的反應
人教版課本第93頁,“ 錐形瓶中加入適量稀硫酸銅溶液,塞好橡皮塞。將幾根鐵釘用砂紙打磨干凈,將鐵釘浸到硫酸銅溶液中,觀察實驗現象。”課本上圖5-3左圖與右圖中的錐形瓶內的液體顏色出現了明顯的改變。可是我卻發現學生們在實驗室里進行實驗時,難以在較短的時間內觀察到這種顏色的改變。所以我在實驗課上,給每個小組都配置了一瓶適量的鐵粉,讓他們用鐵粉代替課本中的鐵釘來進行實驗,由于鐵粉與硫酸銅溶液的接觸面積較大,加快了反應速度,在將錐形瓶稍加振蕩以后,瓶內的液體在較短的時間內就馬上發生了很明顯的顏色改變,從而出現了與課本上圖5-3一致的現象。
四、燃燒的條件的探究
人教版課本第128頁,其中銅片上的白磷燃燒產生的白煙擴散到空氣中會形成空氣污染,近年來,“綠色化學”的提出,使更多的化學生產工藝和產品向著環境友好的方向發展,為了減少空氣污染,我對此實驗作了如下改進:取三支試管標記①、②、③,其中試管①中預先收集好二氧化碳,放入一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷,蓋上雙孔橡皮塞,橡皮塞上兩個導氣管,一根用于鼓入空氣,另一根是出氣管,將另一端插入盛有水的燒杯。在試管③中也加入一小塊已用濾紙吸去表面上水的白磷,蓋上帶有導氣管的單孔橡皮塞,導氣管插入盛有水的燒杯,在試管②中加入適量的紅磷,蓋上橡皮塞。將三支試管同時放入盛有開水的燒杯中,觀察現象。只有試管③中的白磷燃燒,另外兩個都無現象。然后用鼓氣裝置向試管①中不斷鼓入空氣,發現試管①中的白磷也燃燒起來了。說明燃燒需要氧氣(或空氣),而試管②中的紅磷雖然與試管中的空氣接觸,但卻并不能燃燒,說明可燃物燃燒必須溫度要達到著火點。經過這樣的改進以后,再也不會有白煙擴散到空氣中,從而引起空氣污染,因為試管①、③上都有導管將產生的白煙通入盛有水的燒杯,用水吸收了生成的白煙。
化學實驗進行不斷的改進和創新,會保持化學實驗在化學教學中的獨特魅力,使化學充滿生命力和活力,使化學教學更切合教學改革的潮流、適應素質教育和創新教育的需要。化學實驗的改進或創新,本身就是一種尊重科學的態度和創新精神的體現,為學生樹立了榜樣和楷模。當然,以上僅是筆者在教學實踐中的一些很局限、很膚淺的觀點,希望各位化學教學精英和各界同仁們多提寶貴意見。