摘要:實驗是化學教學的“生命線”。它不僅是學生探究化學原理、掌握化學知識的有效途徑,也是啟迪學生化學思維、提升化學操作能力的“制勝法寶”。在新課程理念的要求下,高中化學教師如何實現以實驗為引領,從而有聲有色的開展課堂教學成為“減負增效”的關鍵。筆者對此進行了分析與闡述。
關鍵詞:高中化學;實驗教學;化學思維;操作能力
《普通高中化學課程標準(實驗)》中明確指出:化學實驗有助于激發學生學習化學的興趣,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,訓練學生的科學方法,培養學生的科學態度和價值觀。化學實驗在高中教材中又以典型實驗、科學探究以及實踐活動三種形式呈現出來,它是學生接觸化學、探究原理、提升創新能力的最佳途徑。
一、 重視典型實驗,培養學生基本實驗能力
化學科學本身是一門以實驗為基礎的自然科學,離開化學實驗,化學科學就不會產生和發展。因此在化學教學中必須重視實驗教學。而典型實驗作為較為成熟和示范性的實驗對于培養學生的觀察能力、鞏固基礎知識、提高基本操作技能無疑起到很好的引領作用。高中化學教材涉及的典型實驗較多,下面以“鈉與水反應 ”實驗為例進行介紹。
1.實驗目的: 通過鈉與水反應的實驗,加深對鈉的性質的理解。
2.實驗用品:燒杯、膠頭滴管、玻璃片、鋁箔、酒精燈、鑷子、小刀、金屬鈉、酚酞試液。
3.試驗過程:(略)
在實驗過程中,教師引導學生觀察鈉在水面上快速游動有何現象發生?(實驗現象:浮、熔、游、響、紅)
推斷:質量守恒:Na——NaOH;氧化還原:氣體:H2 (化合價有升必有降)
NaOH——酚酞;H2——收集并檢驗氫氣。
4鈉與水的反應
氧化劑:H2O 還原劑:Na
通過典型實驗教學,學生能夠通過現象觀察激發學習興趣,從而引發思考其反應實質,并對鈉的保存有了深刻認識和理解。
二、 設計探究實驗,增強學生親身體驗
化學實驗探究活動的目的和作用是讓學生親身體驗實驗的過程,加深對化學知識的理解,培養科學嚴謹的化學思維能力以及掌握行之有效的實驗方法。
例如,我們根據高中生學生的知識水平和探究水平,設計了以下探究實驗。“鐵不能與冷、熱水反應,但能與水蒸氣反應?”請設置一套簡單的裝置,使還原鐵粉與水蒸氣反應。這套裝置應包括水蒸氣發生、水蒸氣與鐵粉反應、檢驗產生的氣體等幾部分。如果給你提供3支試管、水槽、蒸發皿、膠塞、導管、酒精燈及其他必要的儀器及物品,請畫出裝置簡圖。
在探究活動中,有的小組設計出右圖的實驗裝置,并提出假設。實驗后試管內的黑色固體X含有哪些物質進行了探究。
提出假設:①所得固體是FeO;②所得固體是Fe3O4;③所得固體是FeO、Fe3O4的混合物
實驗探究:
實驗編號實驗操作實驗現象
①取少量黑色粉末X放入試管1中,加入鹽酸,微熱.黑色粉末逐漸溶解,有少量氣泡產生.
②取試管1反應后的溶液少許,滴加幾滴KSCN溶液,振蕩.溶液沒有出現血紅色.
③取試管1反應后的溶液少許,滴加幾滴酸性KMnO4溶液,振蕩高錳酸鉀溶液褪色
問題討論:經全班同學討論后認為此小組的方案不完善.根據實驗事實,能確定固體X中存在的物質是Fe,但不能確定X的成分,原因是不能確定是否含有Fe3O4或FeO,如果混合物中存在Fe3O4,溶于鹽酸生成的 Fe3+與 Fe反應生成了 Fe2+;且溶液中的 Fe2+也有可能是 Fe與 Fe3+反應的產物。
為了進一步確定實驗后試管內的固體是否存在Fe3O4,有的小組又提出如下實驗方案。①溶液X中發生氧化還原反應的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
②操作a包括過濾和洗滌,檢驗沉淀是否已經洗滌干凈的操作是取少量最后一次洗滌液,滴加AgNO3溶液,若無沉淀生成,表明沉淀已洗滌干凈;
③如果取固體樣品m1克,反應后得到紅棕色固體m2克,則m1與m2之比最少應大于0.9時,才能確定固體樣品中一定存在Fe3O4……
三、開展實踐活動,增強學生應用意識
化學在生活中有著廣泛的應用空間,適時開展實踐活動有利于增強學生的應用意識,更好的感受化學在生產生活中的價值與意義,從而增強化學學習的積極性與主動性。
例如,在一些偏遠或不發達地區,人們的生活用水大多取自井水或河水。如果水質比較渾濁時,人們就會向水缸中加入少量明礬并進行攪拌。過一段時間,在水缸底部就會出現很多絮狀不溶物,而水卻得到了凈化。在了解這一事實的基礎上,教師可以引導學生開展實踐活動,把混有少量泥沙的渾濁水分裝在三支試管中,向其中的兩支分別加入少量明礬、硫酸鐵溶液并進行振蕩,把三支試管都放在試管架上靜置,觀察現象,進行比較。
明礬的凈水原理
在活動中,通過學生觀察現象、彼此交流、相互討論、查閱資料,大家終于明白了明礬的凈水原理:明礬溶于水后電離產生了Al3+,Al3+與水電離產生的OHˉ結合生成了氫氧化鋁,氫氧化鋁膠體粒子帶有正電荷,與帶負電的泥沙膠粒相遇,彼此電荷被中和。失去了電荷的膠粒,很快就會聚結在一起,粒子越結越大,終于沉入水底。這樣,水就變得清澈干凈了。
總之,化學實驗在化學教學中扮演著重要角色。化學教師應充分挖掘化學實驗的潛在價值,激發學生學習興趣,增強化學操作能力,提升化學創新水平,為全面提升學生的化學素養做出貢獻。
參考文獻:
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