中學化學實驗教學模式探索

◆戰玉蓮

作者：戰玉蓮，萊西市第二中學，一級教師，研究方向為高中化學教學（266614）。

化學學科是以實驗作為基礎的學科，化學實驗的學習是整個中學期間化學教學的基礎，能夠激發學生的學習興趣，開發學生的探究學習、思維想象的能力，對提升學生的科學素質有很大的幫助。實驗的教學包括探究性實驗和驗證性實驗等相關的教學模式，有的教師傾向于探究性實驗教學，而有的教師則更傾向于驗證性實驗的教學，但究竟哪種教學模式能夠給學生的學習帶來最大的幫助？本文通過中學化學實驗教學模式探索并發現，多種實驗模式結合起來，能夠為學生提供多樣的學習模式，對化學學科的學習也能夠事半功倍。

1 探究性實驗

探究性實驗作為新一輪課改的基本要求，是以教師為主導、學生為學習主體的教學模式。將探究性實驗納入課改之后的教學要求，就是為了培養學生探索求知、積極主動的學習精神和創造能力。

以下以探究固體物質在溶解于水的過程中熱量的變化為例，激發學生的思考探究能力，學生可在查閱相關資料并進行深入思考以后，提出自己的設計方案。現將學生具體設計的方案歸納如下。

1）用手直接接觸的方法，感受容器壁是否有溫度差的變化。這種方法對于反應前后溫差較大的物質較為適用。

2）將體系密封，用溫度計測量反應前后的溫度是否變化。

3）對于硝酸銨溶解于水的實驗，會發生吸熱現象，在反應容器底部放一片沾有水膜的玻璃片，在硝酸銨溶解的過程中，體系會吸熱，會使反應容器底部的水凝結，端起反應容器時，玻璃片會隨容器一起粘住。對于氫氧化鈉溶解于水的實驗，會發生放熱現象，可以在溶解反應以前在容器底部放一塊用石蠟粘住的玻璃片，在溶解反應結束以后，端起反應容器，會發現玻璃片與容器底分離的現象，說明反應體系放出了熱量，從而融化了石蠟，玻璃片才得以脫落。

4）配制飽和硝酸鉀溶液，蒸發水分使晶體析出，將其裝入試管中，在燒杯中做硝酸銨固體的溶解實驗，將試管置于燒杯中，觀察現象發現試管中的晶體不斷析出，從而說明硝酸銨溶解于水的過程為吸熱過程。做氫氧化鈉溶解的實驗時，發現試管中的晶體不斷減少，從而說明氫氧化鈉溶解屬于放熱過程。

5）在光口玻璃瓶中做氫氧化鈉的溶解實驗，在瓶口放置一塊冷的玻璃片，觀察玻璃片上水珠的變化，從而確定氫氧化鈉溶于水為放熱過程。

6）通過酒精受熱蒸發的現象，判斷反應為放熱過程還是吸熱過程。將兩個大燒杯中裝入同樣體積的水，將兩個裝有相同體積酒精的小燒杯置入其中，在其中一個大燒杯中放入氫氧化鈉，另一個不做處理，觀察現象。

7）利用分子擴散速度判斷反應是放熱過程還是吸熱過程，將兩個燒杯中加入等體積的水，其中一個燒杯加入適量氫氧化鈉，另一個不做處理，分別向兩個燒杯中滴加一滴紅墨水，觀察兩滴墨水的擴散程度現象。

8）利用白磷受熱易燃的現象，判斷反應放熱與吸熱情況。在燒杯中做氫氧化鈉溶解的實驗，在燒杯口放一載玻片，其上放有白磷，觀察現象。

9）利用空氣的熱脹冷縮觀察現象，判斷反應吸熱還是放熱。在集氣瓶中做硝酸銨的溶解實驗，集氣瓶口放一剝了皮的熟雞蛋密封瓶口，雞蛋會因溶解反應吸熱使集氣瓶中空氣冷縮壓強減小而掉進集氣瓶中。

10）在集氣瓶中裝入水溶解氫氧化鈉，在瓶口用橡皮塞封住，在橡皮塞中插入玻璃導管并用橡膠管連接一個U形管，U形管中裝入水，觀察U形管中的液柱變化情況。

11）在試管中做氫氧化鈉的溶解實驗，在管口用橡皮塞密封，橡皮塞中連接導管，導管另一端插入盛有水的燒杯中，觀察末端液柱的變化，判斷反應吸熱還是放熱。

12）將試管口用橡皮塞封住，橡皮塞中插入一導管，導管口朝外的一端套一個氣球，在試管中加水溶解氫氧化鈉，觀察氣球的變化。氫氧化鈉溶解后發現氣球因試管中的氣體受熱膨脹變大，從而說明氫氧化鈉溶解于水為放熱反應過程。

從上述例子可以看出，在化學的學習過程中充分發揮探究性實驗的優勢，就能夠不斷激發學生的主動創造能力和想象能力。教師給學生找好思維發揮的切入點，學生的可以開發的潛能就是不可估量的，并且學生所設計出來的方案具有很好的實用性，也往往會出乎教師的意外。若是能在化學的學習過程中盡可能多地創造這種學習的機會，那么學生對化學的學習也就能更上一層。

2 改進優化化學實驗

在化學的教學過程中，經常會遇到一些使學生難以理解、記憶的知識點，只要教師通過正確、形象生動的表現形式靈活地展現給學生，做一些改進優化的實驗吸引學生，增加學習的趣味性，就能夠很好地吸引學生集中精力將難點攻克。在進行制取氧氣的實驗時，教師往往通過傳統的教學方法，強調注意實驗過程中要防止試管爆裂，但對于不理解該實驗的學生來說根本不知道試管到底在什么時候會爆裂，又為什么試管會爆裂，因此只能根據教師所講死記硬背來掌握這個知識點。若教師能夠利用學生對于試管爆裂的好奇心設計一個爆裂的實驗，相信學生就會對此更加記憶猶新。

下面就是一個試管爆裂的實驗：找一個玻璃片在上面沾上水，用試管夾夾住玻璃片在酒精燈上加熱，觀察玻璃片是否出現爆裂現象；用試管夾夾住干燥的玻璃片，在酒精燈上加熱，然后在玻璃片上滴幾滴水，觀察玻璃片是否爆裂；取一試管用鐵架臺固定，管口用橡膠塞封住，中間連有玻璃導管，導管口連接橡皮管，將橡皮管的另一端放入盛有水的水槽中，對試管進行加熱，橡皮管口出現氣泡后停止加熱，先撤離酒精燈，觀察水槽中的水是否發生倒吸，導致試管炸裂。對此實驗不理解的會將炸裂誤認為是爆炸，如果設計以上反面實驗，就能夠充分理解炸裂的原因以及防止措施，若將此實驗安排在大家做制取氧氣實驗前，大家就會對本實驗有更深刻的理解和記憶。

3 驗證性實驗

質量守恒定律中反應以后溶質質量分數的計算相信困擾了不少學生，對此知識點難以理解，不能很好地記憶。如果教師能夠設計一個如下的針對實驗，就能夠幫助學生進行理解與掌握。

1）對于既不產生氣體又不產生沉淀的反應，如50 g稀硫酸與50 g質量分數為0.1%的NaOH溶液進行充分反應以后，求所得硫酸鈉的質量分數。

2）只生成氣體的反應，如50 g質量分數為0.5%的稀硫酸與10 g鋅片充分進行反應，求所得的硫酸鋅質量分數。

3）只生成沉淀的反應。如0 g質量分數為0.2%的硫酸銅溶液與50 g質量分數為0.1%的NaOH溶液進行充分反應，求所得硫酸鈉質量分數。

根據以上三個例子分別設計小實驗，通過實驗來驗證質量守恒定律的科學性。

1）利用電子天平對反應前所有儀器及反應物進行稱量，記下其質量作M0，然后使其發生反應，在充分反應之后，再用電子天平稱量所有儀器及反應物的質量，記作M1，對比M0與M1大小。

2）利用電子天平對燒杯、硫酸溶液及鋅片進行稱量，記作M2，并通過反應方程式算出所生成氫氣質量，記作M3，然后使其發生充分的反應，再次稱量總的質量，記作M4，實驗發現M4=M2-M3。

3）利用電子天平稱量燒杯、硫酸銅溶液及氫氧化鈉溶液的質量，記作M5，然后使其充分反應，過濾去除沉淀并稱量記作M6，最后稱量反應體系的總質量，記作M7，實驗結果發現M7=M5-M6。

通過以上三組實驗，就能夠使學生對質量守恒定律有一個更加宏觀的把握，對理論的理解更加透徹，對以實驗為基礎的化學學科更容易掌握了。

4 小結

以上是筆者在化學教學過程中對于實驗對化學這門學科的重要性的理解。筆者認為，若能充分利用好實驗、設計科學合理的實驗，就能夠為學生提供一個更加富有樂趣的學習環境，也更能發揮學生學習化學的積極性，對于他們的發展將會大有裨益。