中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的兵法運(yùn)用之“欲擒故縱”

【摘要】本文通過學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中的“是”與“非”，放手讓學(xué)生延著自己的想法做實(shí)驗(yàn)，達(dá)到“破中有立”，從中體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的真諦，這種“欲擒故縱”之手法，取得了很好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 欲擒故縱 破中而立

【中圖分類號(hào)】G633.8【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）12-0187-02

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，但由于教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的預(yù)設(shè)太過于明確，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)很生硬，學(xué)生照方抓藥、按部就班，感到是在背實(shí)驗(yàn)。因此，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)失去了興趣。筆者在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中讓學(xué)生充分討論并提出可能的實(shí)驗(yàn)操作方法和設(shè)想的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后分組做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中反思。這種“欲擒故縱”之手法，取得了很好的教學(xué)效果。

一、對(duì)比實(shí)驗(yàn)，不破不立

【實(shí)例1】加熱試管中的：CuSO4·5H2O晶體時(shí)，試管應(yīng)該如何傾斜？為什么？

實(shí)驗(yàn)方案：將全班同學(xué)分為A、B兩組（下同）。A組：加熱CuSO4·5H2O晶體時(shí)試管口略向上傾斜；B組：加熱：CuSO4·5H2O晶體時(shí)試管口略向下傾斜。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A組試管炸裂；B組藍(lán)色晶體逐漸變白，試管口有水滴流下。

提出問題：A組試管為什么會(huì)炸裂？怎樣加熱試管中的固體物質(zhì)呢？

解決問題：試管口略向上傾斜加熱產(chǎn)生的水蒸汽在管口凝結(jié)成水滴倒流到熱的試管底部導(dǎo)致試管炸裂。

得出結(jié)論：加熱固體物質(zhì)時(shí)試管口要略向下傾斜，否則會(huì)造成試管中出現(xiàn)的水蒸氣（反應(yīng)中生成的水或者濕存水）在管口凝聚成水滴倒流到試管底部，使熱的試管炸裂。

【實(shí)例2】用排水法收集氧氣，實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)先移去酒精燈還是先撤出導(dǎo)氣管？

實(shí)驗(yàn)方案：A組：實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)先移去酒精燈后撤出導(dǎo)氣管；B組：實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)先撤出導(dǎo)氣管后移去酒精燈。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A組造成水槽中的水倒流致使試管炸裂；B組實(shí)驗(yàn)順利完成。

提出問題：A組試管為什么會(huì)炸裂？

解決問題：由于A管中熱氣體冷卻，氣壓減小致使冷水被倒吸，引起熱的試管炸裂。

得出結(jié)論：用排水法收集氣體時(shí)，應(yīng)先撤出導(dǎo)氣管后移去酒精燈。

【實(shí)例3】鐵絲在氧氣中燃燒，集氣瓶底部為什么要放少量的水或鋪一層沙？

仍然做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明：沒有放少量的水或者一層沙的集氣瓶底部因新生成的高溫熔融物濺落而炸裂。

筆者放手讓學(xué)生把可能的操作設(shè)想出來，然后按照設(shè)想操作去完成實(shí)驗(yàn)，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象去分析。學(xué)生就會(huì)在“破”中“立”，教師在“縱”中“擒”。不僅學(xué)生的好奇心得到滿足，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)操作原理和技能的形成和理解起到了很好的啟迪。

二、微機(jī)模擬，化險(xiǎn)為夷

以上的實(shí)驗(yàn)都是較為安全的，雖然在實(shí)驗(yàn)中損壞了幾只試管或者集氣瓶，但是相比學(xué)生的收獲來說還是很值得的。

對(duì)于不當(dāng)操作可能會(huì)給學(xué)生帶來傷害的危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)怎么辦？只靠教師講其錯(cuò)誤的原因，以及錯(cuò)誤操作可能帶來的危害，卻不能用實(shí)際實(shí)驗(yàn)證明，學(xué)生無法直接感知，就變成了“黑板實(shí)驗(yàn)”。而多媒體進(jìn)入課堂，這種問題就迎刃而解了，用微機(jī)動(dòng)畫模擬這些錯(cuò)誤操作帶來的危害，不僅把錯(cuò)誤的原因演示清楚了，而且又喧染了氣氛，學(xué)生看后印象深刻，既加深了對(duì)錯(cuò)誤原因的理解，又明確了規(guī)范操作的要領(lǐng)。如：

【動(dòng)畫模擬1】拿著酒精燈到另一個(gè)燃著的酒精燈上點(diǎn)火，或向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精。“失火了”！學(xué)生大叫。

【動(dòng)畫模擬2】一氧化碳還原氧化銅：先加熱氧化銅，再通一氧化碳。當(dāng)學(xué)生看到爆炸的模擬場(chǎng)面時(shí)，被那巨大的聲響給嚇了一跳。這樣不僅把錯(cuò)誤的原因演示清楚，而且能理解正確的操作，同時(shí)，又可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

【動(dòng)畫模擬3】用量筒作容器進(jìn)行加熱或稀釋濃硫酸等實(shí)驗(yàn)，造成量筒炸裂，液體流出！

【動(dòng)畫模擬4】大塊的金屬鈉與水反應(yīng)的后果：將一塊比黃豆粒稍大的金屬鈉投入水槽中，反應(yīng)一會(huì)兒，融化的金屬鈉突然爆炸，四處飛濺，且產(chǎn)生火花，場(chǎng)景非常危險(xiǎn)。

三、細(xì)節(jié)差錯(cuò)，導(dǎo)致失敗

在氣體制備實(shí)驗(yàn)中，如果忽略某些細(xì)節(jié)，就會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，筆者沒有回避這些誤操作，反而將錯(cuò)就錯(cuò)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并且親自完成這些實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)“細(xì)節(jié)決定成敗”。如：

1.洗氣瓶中的導(dǎo)氣管“淺入深出”（入氣管在水面以上，出氣管在水面以下）會(huì)怎么樣？“想一想”這樣操作有什么運(yùn)用？（水被“吹”出來了，可以用來量取通入的氣體體積。）

2.氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)“先停止通入氫氣后再撤酒精燈”，結(jié)果如何呢？（“先氫后燈”會(huì)氧化，又變回去了。）

3.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣，用了稀鹽酸與二氧化錳加熱，有氯氣生成嗎？（看到的是大量白霧，幾乎看不見黃綠色的氣體。）

4.實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸與無水乙醇加熱制取乙烯，為什么幾乎沒有得到乙烯？（沒有迅速將溫度升高到170℃。）

四、操作不當(dāng)，信度下降

在進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然操作不當(dāng)不會(huì)引起危險(xiǎn)，但是會(huì)引起測(cè)定結(jié)果“偏高”或者“偏低”，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的信度下降。在教學(xué)中筆者因勢(shì)利導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，如：

1.中和滴定實(shí)驗(yàn)中錐形瓶用待盛放的溶液潤(rùn)洗了與不潤(rùn)洗做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

2.在硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，為什么加熱時(shí)間不能太短也不能太長(zhǎng)？（加熱時(shí)間太短分解不充分，加熱時(shí)間太長(zhǎng)硫酸銅會(huì)分解變黑色，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高。）

3.在中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，使用了濃的強(qiáng)酸溶液、濃的強(qiáng)堿溶液，測(cè)定結(jié)果怎么樣？（測(cè)定值偏高，因?yàn)闈獾膹?qiáng)酸、濃的強(qiáng)堿稀釋時(shí)要放熱。）

實(shí)踐出真知，探究長(zhǎng)才干。多年來，筆者施教的學(xué)生不僅不懼怕實(shí)驗(yàn)，而且還特別喜愛做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在“是”與“非”的實(shí)驗(yàn)過程中領(lǐng)略到了實(shí)驗(yàn)的真諦。這正如德國(guó)哲學(xué)家黑格爾曾說過的：錯(cuò)誤本身是“達(dá)到真理的一個(gè)必然環(huán)節(jié)”，“由于錯(cuò)誤真理才會(huì)發(fā)現(xiàn)”。同時(shí)也感受到我國(guó)化學(xué)家傅鷹先生曾說過的：只有實(shí)驗(yàn)才是化學(xué)的“最高法庭”。重視實(shí)驗(yàn)，勇于直面誤操作，是學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)技能的有效途徑。