淺談《氨氣》的趣味性實驗教學設計

王冬明，候延麗

（湖北師范大學化學化工學院，湖北黃石 435002）

淺談《氨氣》的趣味性實驗教學設計

王冬明，候延麗

（湖北師范大學化學化工學院，湖北黃石 435002）

趣味性實驗教學是一種高效而科學的教學方式。闡述了趣味性實驗教學的功能和作用，列舉了幾例改進實驗，并運用魔術表演手法進行教學，使之更具有趣味性。

氨氣；趣味性實驗；教學設計

1 趣味性實驗教學的功能

趣味性實驗教學，是一種高效而科學的教學方式［1］。在教學時適當地將課堂演示實驗改進成趣味性的魔術實驗，將簡單實驗改進為更具觀賞性的實驗或者有思考價值的創新實驗，教學效果會更好。

與常規教學相比，趣味性實驗教學更關注學生的情感，更強調將常態的實驗內容和操作過程趣味化。讓學生在多樣化的趣味教學中去探索、去認知。趣味性實驗教學主要是把看似普通的實驗變得有趣起來，讓學生眼前一亮，繼而激發起他們探究的欲望。若表演得好能激發學生的好奇心，能大大降低教學的難度，讓學生能夠積極參與學習，從而變被動學習為主動學習，大大提升學生的學習興趣和效率，提高學生的學習成績。趣味性教學的功能具體體現在以下三點：

1．1 趣味性實驗教學能夠激發學生的學習興趣

高中化學教學相對其他學科來說，相對難教，特點是離不開化學實驗。當看到老師提著實驗教具進課室時學生個個興奮，若實驗充滿趣味性則更能調動他們的積極性和參與性。趣味性實驗教學能夠從視覺神經、嗅覺神經、觸覺神經和聽覺神經等多感官角度刺激學生，以特殊魅力激起學生的好奇心和求知欲，充分調動起學生的興趣，讓他們通過親身經歷和體驗來感受化學奇妙變化，掌握化學原理，最終掌握化學知識。

1．2 趣味性實驗教學能夠激發學生學習的主動性

有了興趣學生就會主動學習，積極思考。趣味性化學實驗能生動、直觀地展示化學現象，對學生學習化學知識起到了積極的作用。在新課程理念下，這種激發趣味功能能使學生由接受學習轉變為積極的主動地探究學習、由學會知識到會學知識和求異創新［2］。

趣味性實驗教學激發學生的探究欲望，學生看到魔術，就會積極思考如何破解其奧秘，并能夠在這樣的思考中自覺聯系所學的知識點，探究這些現象背后隱藏的新的知識點。這樣有利于學生全面地掌握整個高中化學中的知識點，會激發他們更深層次地探究問題的主動性［3］。

1．3 趣味性實驗教學能夠激發學生的創新潛能

趣味性實驗教學需要老師付出很多努力對教材上的實驗進行改進和創新，同時要構思好生動語言，使之具有魔術韻味，同時教師表情要豐富，才能達到好的效果。教師經常改進實驗會給學生以好的創新示范作用，有利于學生創新意識培養。生動有趣的實驗會激發學生的鉆研熱情，學生會問為什么老師做的實驗與教材上實驗不一樣呢？我們是否也能把其它實驗改變成魔術表演給別人看，學生的創新意識會被激發，會尋找好的實驗方法來代替現實驗，這樣就能培養學生的創新能力，會激發他們的創新潛質，不唯書，不唯上，敢于大膽創新。也能讓他們更積極、更主動地思考問題，有助于他們化學學習能力和思維水平的提高［4］。

2 以《氨氣》為例進行趣味性實驗教學設計

2．1《氨氣》的教學目標與教學重難點

對于《氨氣》這節內容，學生需要掌握的是氨氣是一種無色、有刺激性氣味、具有揮發性、密度比空氣小、極易溶于水、能與酸反應的堿性氣體，其性質是其教學重點。如何突出重點突破難點需要老師對教學進行精心設計，有時需要對實驗進行改進與創新。俗話說百聞不如一見，若實驗現象鮮明，其難點氨氣是堿性氣體且極易溶于水自然易突破。整堂課若實驗趣味性較濃，教學設計又體現出老師的藝術性和創造性，這將是一堂高效的課堂，三維教學目標定能實現。

2．2 《氨氣》的趣味性實驗教學設計示例

2．2．1 新課導入—“玫瑰花”變色 對于氨氣這一節教學內容，比較典型的導入方式有兩種：

第一種是從一件關于氨氣泄漏的事件開始，從事件中現場的情況圖片分析總結出氨氣的物理性質和化學性質，老師用文字語言描述導入雖然不錯，但沒有直觀實驗現象給人印象深刻，而且單從理解文字或看圖片讓學生總結的方法雖然能達到了知識與能力目標，但教學過程目標和情感目標難以達到。

第二種是由廁所里刺激性的氣味開始，這個引入一開始很容易將學生帶入深刻的記憶中，吸引學生們的注意力，產生興奮狀態，但是接下來學生又看不到實物，憑想象回答它的性質如何等問題，學生那短暫的興趣直線銳減，并不能長時間的維持起學生的亢奮，過程與方法目標及情感目標也難達到。

好的開頭是成功的一半。能否有好的趣味性實驗進行導入？

【導入】近年來春晚上流行著魔術類節目，魔術的神秘讓人著迷，老師最近也學了幾手，同學們想不想看？（停頓）好的，我手中拿的是一朵白玫瑰，你們最喜歡看到的是什么顏色的玫瑰？你們信不信我能瞬間讓這朵白玫瑰變成你們喜歡的紅玫瑰？好了，有魔術的地方就有驚喜和歡樂，接下來就是見證奇跡的時刻：

【表演】老師熟練演示“玫瑰變色”魔術（事先用濾紙折疊一朵白色玫瑰花，用酚酞溶液浸泡后，晾干，再準備一支裝有“氨水溶液”的小噴壺，將“氨水”噴灑到已經晾干的玫瑰花上）

【觀察】“白色玫瑰花”逐漸變紅，如圖1．

圖1 “白色玫瑰”變紅照片

【過渡】：現在大家一定都在想，老師是如何讓白色的花變成紅色的呢？噴壺里面到底裝有什么神奇的藥水呢？讓我們帶著這個疑問來學習今天的新課程第四章第四節——氨氣。

點評：這種魔術式的導入適應了新時代中學生的興趣走向，玫瑰變色帶有浪漫氣息，學生們也不愿意錯過這精彩的現象就會很認真的聽講，積極思考這神奇的魅力，探究其奧妙所在，甚至還有學生希望自己也能學會制作和表演，情感目標和過程目標都能達到，而這個魔術里涉及的知識包括氨水的堿性性質、氨氣的刺激性氣味，氨水易揮發等性質都包括了，為后面魔術作了很好的輔墊。深入的探究還想知道為什么濾紙只能用酚酞處理而不能用氨水浸泡制作，這些都給學生留下了足夠的思考空間，學生會保持興奮狀態繼續進行這堂課的教學任務。

2．2．2 性質實驗一——“桃花朵朵開” 多數老師講授氨氣的性質如揮發性、密度比空氣小和氨氣是堿性氣體時直接出示裝有濃氨水的試劑瓶，讓學生觀察顏色、狀態，聞氣味等。有的老師是直接告訴學生看書上演示實驗圖2，讓學生憑想象想想為什么酚酞試液慢慢變紅，有的老師盡管按圖2做演示實驗，但教材上實驗仍存在不少缺點，等待酚酞變色時間長，且難觀察顏色變化，此實驗因而難激起學生興趣，學生理解起來較難，就算臨時記住又很容易遺忘。因此要設計好將知識點和教學目標有機整合在一起的實驗，如“桃花朵朵開”，此實驗趣味性較濃，教學效果好。

【講述】：氨氣的性質你們了解多少？是什么顏色的氣體？密度如何？與水反應嗎？其水溶液顯堿性還是酸性呢？（停頓）答案就在下一個魔術當中，大家跟我一起來看“桃花朵朵開”。這是一株粉白桃花，我們有沒有什么辦法讓它瞬間變成美麗的紅桃花呢？見證奇跡的時刻又到了！

【表演】“桃花朵朵開”：（前期工作：將用加8滴酚酞的試液的水浸泡過的棉花掛在小樹枝上，狀似桃花，再將樹枝放進一個稍大的飲料瓶；準備一個小瓶蓋里裝濃氨水，用薄膜紙封好，也放入飲料瓶中。桃花枝與瓶蓋用薄膜紙隔開；）快速揭開圖3中瓶蓋上薄膜紙，擰緊下面的瓶蓋，觀察。

若是用大燒杯罩著做實驗，小燒杯也先用薄膜紙封好。在大燒杯里面快速揭開圖4中小燒杯上薄膜紙，觀察。

圖2 教材上演示實驗示意圖

圖3 改進實驗示意圖

圖4 “桃花朵朵開”實驗照片

【觀察】：同學們看到了什么現象？

【學生】：“桃花”變紅了，而且是上面的花先變紅，下面的花后變紅。

【老師】：同學們，請發揮智慧看誰能先解開這個魔術的奧秘呢？從這些現象中我們又能總結出哪些性質？

【思考后結論】：從這個“桃花”自上而下地變紅現象學生能總結出氨氣的四個性質——1）氨氣無色的；2）氨水具有揮發性，氨氣從下面的瓶蓋或小燒杯中揮發到了上面的“桃花瓣”上，然后向下沉積；3）氨氣的密度比空氣的小，所以“桃花”自上而下的變紅；4）氨氣溶于“花瓣”上的水后形成了NH3·H2O，而NH3·H2O電離出了OH－顯堿性，即NH3＋H2=O NH3·H2=O NH4＋＋OH－，所以酚酞試液遇堿變紅。

點評：經過趣味性實驗后再組織學生分析討論，可以加快學生對所學知識的靈活運用。學生觀察完實驗之后一定很想知道這些現象產生的原因，老師適時適度地引導學生進行討論與交流，通過同學間的互幫互助解決問題，使學生從立體角度架構知識網絡，并形成個人的認知體系，最終更加牢固地掌握知識要點。在趣味性實驗教學中學生能利用已有的經驗去學會獲取、收集、處理、運用信息的能力，分析探究過程中的化學問題，能很好地實現三維教學目標。

2．2．3 性質實驗二——多彩“噴泉” 對于氨氣極易溶于水的性質，噴泉實驗能很好證明。噴泉實驗因為“美麗的噴泉”讓學生們充滿期待和驚嘆的實驗（圖5）。

那么教材中的噴泉實驗能否再進行改進呢？能否改成趣味性更濃的實驗呢？經過多次摸索改進兩處后更易表演，且實驗成功率高，現象更精彩！

第一是制氣方法的改進。干法制氨氣要求教師課前預先收集好，往往因瓶塞不緊致氨氣有泄露故難做好噴泉實驗，成功率低，表演失敗定讓學生大失所望。所以需要改進一個更簡單、有效、安全、環保的氨氣制取方法，濕法快速制氨氣演示噴泉實驗，成功率極高。

第二個是“噴泉”種類和顏色的增加。課本上介紹的噴泉實驗只有一個粉紅色噴泉，若增加黃色和寶藍色，學生更喜歡更驚嘆，更加熱愛化學！

【老師】：同學們，大家都知道有句俗語“滴水之恩，涌泉相報”，下面這個魔術很好地闡釋了這句話的涵義。

【表演】“多彩噴泉”：將3個膠頭滴管中的水一一擠入燒瓶中，燒瓶中立即產生了紅色、土黃色、寶藍色的噴泉，源源不斷直至充滿約整個燒瓶的3／4，如圖6（實驗前準備：準備3個250mL的圓底燒瓶，向其中加入5克氫氧化鈉固體顆粒，然后倒30mL濃氨水，快速塞好帶有裝滿水的膠頭滴管和長導管塞子，制好氨氣備用。實驗裝置由之前的一個圓底燒瓶改為三個圓底燒瓶，用鐵架臺搭建好，而三個燒瓶對應三個燒杯，燒杯中分別盛裝酚酞水溶液及硫酸銅溶液、氯化鐵溶液，三支長導管插入三個燒杯中）。

圖5 教材上實驗示意圖

圖6 改進后的實驗照片

【設疑1】產生“噴泉”的條件是什么？如何解釋顏色變化？

【學生答疑】氨氣具有易溶于水的性質，當膠頭滴管中的水進入燒瓶吸收瓶中的氨氣后，瓶內氣壓快速減小，燒杯中的溶液被吸進燒瓶，形成噴泉。

【設疑2】粉紅色的噴泉是怎么形成的，用到了什么化學藥品？

【學生答疑】第一個燒杯中是水和酚酞試液的混合液，氨氣溶于水后形成氨水電離出OH－，使酚酞變紅。

【設疑3】深藍色和土黃色的噴泉又是怎么形成的？

【學生答疑】認為第二個燒杯中裝的是三氯化鐵溶液，與堿性溶液反應生成氫氧化鐵的土黃色沉淀；第三個燒杯中裝的是含銅離子的鹽溶液，與堿性溶液反應先生成氫氧化銅藍色沉淀后馬上生成銅氨絡合物。

【點評】多彩噴泉實驗的設計不僅有利于引導學生學以致用以及思維創新，而且有助于對噴泉實驗原理的理解上升到一定的高度，進一步開闊視野，同時實驗中形成了意想不到的效果——粉紅色、土黃色、寶石藍三種顏色，蔚為壯觀，充分調動了學生的積極性，提高了學生的觀察能力，培養了學生獨立思考的能力、分析問題能力和實驗探究能力。在這里學生通過自己近距離的觀察，體會探究新知的樂趣，通過實驗中觀察到的現象能輕松掌握氨氣的物理性質和化學性質，更重要的是通過實驗中出現的一些現象，再次引起了學生探究真相的求知欲，學生自主學習的能力和與同學合作學習的能力也都得到了培養，三維教學目標落到實處。

3 結論

趣味性實驗教學能極大地調動學生學習化學積極性，提高課堂效果，是高效課堂有效措施之一，對培養學生批判思維能力和創新能力起到極好的示范作用。作為化學老師，應認真學習和鉆研，著力將演示實驗盡可能地開發成趣味性實驗，將幾個趣味性實驗串聯好，組織好，設計好，“三維教學目標”定能達到。

［1］劉 健．加強實驗創新開發學生們的潛能［J］．化學教學，2003，（6）：5～6．

［2］王后雄．新理念化學教學論［M］．北京：北京大學出版社，2009．

［3］鄧文莉．高中化學趣味性實驗課堂的架構策略探討［J］．課堂外，2013，（4）：184～184．

［4］閆 杰．化學實驗與創新能力培養［J］．實驗教學與儀器，2008，（6）：14～15．

The analysis of the interesting experiment teaching design of ammonia

WANG Dong－ming，HOU Yan－li

（College of Chemistry and Chemical Engineering，Hubei Normal University，Huangshi 435002China）

The interesting experiment teaching is a kind of effective and scientific teaching method．This paper describes the function of the interesting experiment teaching andlists a few cases of improved experiments，mix the magic show practices into teaching，which makes teaching more interesting．

ammonia；interesting experiment；teaching design

G633．8

A

1009－2714（2016）04－0082－05

10．3969／j．issn．1009－2714．2016．04．018

2016—02—18

王冬明（1964— ），男，湖北浠水人，副教授，主要研究方向為化學學科教學論．