張海青
經歷近二十年的化學實驗教學,筆者發現實驗教學不僅能直觀形象地教給學生化學知識,還能促進學生發散思維能力的培養。下面以一次課堂實驗為例,談實驗中如何培養學生的發散思維。
首先,從課本出發,讓學生知道NaOH是一種由Na2CO3和Ca(OH) 2反應制取的白色固體,易溶于水,強堿性,敞口放置易與空氣里的H2O、CO2發生化學反應從而導致質變。
接著,在此基礎上,引導學生如何保存,同時教師展示出一瓶裝有NaOH并用橡皮塞塞緊的廣口瓶。教師進一步引導學生思考,為什么用橡皮塞而不用平時常用的玻璃塞,讓學生明白,玻璃塞的主要成分SiO2易與瓶中NaOH反應,導致瓶與塞之間出現粘連。
然后,在確定了NaOH的保存方法后,進一步分析NaOH在保存中會出現的幾種可能。學生經過討論后基本能確定三種情況:沒有變質,部分變質,全部變質。此時,教師繼續引導學生如何通過化學實驗判斷在保存中出現的是哪一種情況。
于是,所有學生的思維都被調動了起來,大家議論紛紛,討論、辨析最后達成共識:取少量NaOH于試管中,滴加適量的HCl,如果沒有氣泡產生,則證明NaOH在保存過程中沒有變質;如果產生氣泡則表明NaOH在保存過程中與空氣里的CO2發生反應而變質。至于是部分變質,還是全部變質,學生在教師的引導下,又進行了一系列實驗:取少量NaOH于試管中,加水溶解;滴加CaCl2溶液,出現沉淀,繼續滴加CaCl2溶液至不再產生沉淀為止;過濾,向濾液中滴加無色酚酞試液,如果溶液變紅,則表明溶液中存在NaOH 即NaOH在保存過程中部分變質。反之,如果在溶液中滴加無色酚酞試液,溶液不變紅,則表明NaOH在保存中全部生成為Na2CO3。
此時,學生在實驗過程中,因為解決了一些實際問題,所以成就感很強,探究興趣更濃。作為教師應抓緊時機,進一步拓展學生思維,提出問題:在確定NaOH是全部變質還是部分變質的實驗中,如果改CaCl2溶液為Ca(OH) 2溶液,我們是否可以達到確定NaOH變質程度的目的。學生眾說紛紜。于是,教師提出“實踐是檢驗真理的唯一標準”,引導學生直接用純凈的Na2CO3代替NaOH溶于水配制溶液,滴加Ca(OH) 2溶液至出現白色沉淀,直到不再出現沉淀,停止滴加Ca(OH) 2溶液,進行過濾,向濾液中滴加無色酚酞試液,溶液變成紅色。于是,判斷純凈的Na2CO3中混有NaOH,可實際實驗并不是這樣的。那么到底是什么原因導致純凈的Na2CO3在實驗中出現了含有NaOH的錯誤結論呢?學生探究的興趣更濃了。
最后,通過歸納與小結,找出了造成錯誤的“元兇”,即在實驗中不能用Ca(OH) 2溶液取代CaCl2溶液,因為隨著Ca(OH) 2溶液的滴加,在原有的溶液中引入了OH-。故而,不論原溶液中是否含有NaOH,都會在滴加酚酞試液后變紅,從而得出錯誤結論。這也就要求我們在平時實驗過程中選擇試劑時要考慮對實驗結果的影響。
化學科目中一系列的探究實驗,不僅可以幫助學生進一步鞏固掌握知識,而且在培養學生的發散思維、能力拓展方面也起到了很好的作用。
(作者單位:大冶市教研室)
責任編輯 嚴 芳