常國旗
(甘肅省和政中學)
新課改后,化學實驗在化學教學中的地位顯得尤為重要。為了改變以往實驗課上按方抓藥,迎合實驗現象,完成教學任務的現狀,提高實驗的可觀察性和可操作性,對教材實驗方案認真研讀和分析,查閱資料學習一些具體思路和改進意見,結合自己多年的教育教學經驗,就如何改進高中化學實驗進行了實踐。從改進實驗儀器、實驗裝置、實驗藥品、實驗手段、實驗教學方法、補充實驗探究性等方面提出了自己的想法和觀點。
用無毒、無害而生活中隨處可見的飲料塑料瓶(桶)、輸液瓶(管)、注射器等可代替化學實驗中的好多儀器,如水槽、燒杯、集氣瓶、漏斗、導氣管、移液管、膠頭滴管等。把大的礦泉水桶從下半部剪開即是水槽,把小的飲料瓶剪開,下半部分可作燒杯,上半部分可作漏斗。飲料瓶上安一個支管,利用塑料的熱塑性,把玻璃管的一端在酒精燈上加熱后往飲料瓶上一插冷卻即可,非常方便。類似這些方法可以解決化學教材中大多數實驗儀器的短缺問題。例如,用飲料瓶器材做《二氧化碳的制取及性質實驗》就非常圓滿。用輸液瓶(管)快速制取、儲存NO2、NO并能進行一些性質實驗,裝置價格低廉,操作簡便,安全環保,便于攜帶。
做《鋁在氧氣中的燃燒》實驗時,教材中“把薄鋁箔卷成筒狀,內部裹一紙片,點燃紙片立即伸到盛有氧氣的集氣瓶中”,這樣做紙片通常不能引燃薄鋁箔,為了提高實驗的成功率,可改進如下:先將濾紙剪成條狀后用水浸濕,然后在濾紙上沾滿鋁粉,最后把沾了鋁粉的濾紙晾干,引燃濾紙后立即伸入到盛有氧氣的集氣瓶中,濾紙上的鋁粉劇烈燃燒,火星四濺,發出耀眼的白光。做《用濾紙做半透膜滲析》實驗時,先對半透膜的制作加以改進,將膠水均勻涂在玻璃片上,晾干揭下。再對實驗過程改進,在半透膜兩面各放一張濾紙,分別滴加淀粉溶液和碘水,最后用玻璃片夾住,數分鐘后將濾紙揭開,可觀察到滴加淀粉的濾紙變藍色,滴加碘水的濾紙不變色,說明小分子能透過半透膜,而高分子不能。做《氫氣在氯氣中燃燒》實驗時,由于燃燒過于劇烈,蒼白色火焰不便于觀察,可抽取一注射器氯氣,在氫氣燃燒的火焰內緩緩推出,這樣可長時間明顯觀察到蒼白色火焰。做《木炭還原氧化銅》實驗時,若用木炭粉,預期實驗現象不太理想,可改成打印機用的墨粉(粉末極細,與氧化銅粉末充分接觸),實驗現象則非常明顯。做《燃燒的條件》實驗時,氧氣流在水下將白磷吹得到處移動,無法充分接觸不容易燃燒。若在導氣管末端連接倒扣的小漏斗罩在白磷上,然后再通氧氣,實驗就能獲得成功。做《焰色反應》實驗時,由于鉑絲細蘸取鹽溶液量極少,現象稍縱即逝,若用點滴板盛放酒精并點燃,撒入固體鹽或用注射器向火焰內緩慢注入濃鹽溶液,火焰顏色持久而明顯。
如氫氣驗純后試管中余焰的檢驗。氫氣驗純后試管內應殘留有余焰,但是不容易觀察到。為了觀察余焰,可設計將驗純后的試管口朝上、立即微傾斜浸入水槽中,使水進入試管(不能淹過整個試管口),氫氣被水排出,在試管口可以看到剩余氫氣繼續燃燒的火焰,現象明顯。乙炔能使溴水褪色,有學生推測乙炔和氯氣反應應該更劇烈。可設計為用兩個小注射器分別抽取少量的乙炔和氯氣,針頭用細輸液管相連伸入水中,慢慢推動注射器,當兩氣體在細輸液管內混合時,立即發生微爆炸,產生明亮的小火球和濃黑煙絮。氧氣不能使品紅溶液和淀粉碘化鉀溶液褪色,臭氧氧化性強于氧氣,可以嗎?可設計簡易臭氧發生器,在放電條件下使氧氣部分轉化為臭氧,再將混合氣體通過品紅溶液和淀粉碘化鉀溶液,發現溶液均褪色。
通過對高中化學實驗內容的系統分析和教學實踐,總結化學實驗的改進與創新資料,改變化學實驗教學隨意、盲目的現狀,更新教學觀念,提升化學教學質量。在研究與改進的過程中與教學實踐相結合,使實驗設計更科學、更切實可行,實驗操作更簡潔、更生活化,實驗現象更明顯、更直觀。
高中化學實驗改進和創新,不僅能解決經濟欠發達地區的學校,因實驗條件簡陋、實驗經費緊張,教師如何“因地制宜”用一些生活用品代替實驗儀器來完成本來無條件完成的實驗,如用飲料水瓶、經消毒處理的一次性注射器、輸液器等完成實驗,盡量地想辦法創造條件,開足開全實驗內容。對于實驗條件較好的中學來說,可采用多媒體課件與化學實驗的有機整合,實驗延伸增強探究性,對教材中部分實驗進行改進和創新,培養學生的動手能力和創新思維,進一步完善和強化化學實驗的教育教學功能,提升學生的核心素養。