蔣華芳
(廣東省陽江市第三中學 529500)
許多學生感嘆,化學難學.一方面因為化學概念和理論具有較強的概念性和抽象性,微觀與宏觀之間的化學知識形成認知跨度,并且實驗現象不能夠及時被呈現;另一方面是因為高中學生雖然具有了一定的理性思維能力,但抽象思維還是比較弱,更易于接受感性知識.化學本是一門以實驗為基礎的學科,遺憾的是,為了趕進度,不論初中還是高中,都普遍存在弱化化學實驗的現象.因為學校班級多,完成一個學生實驗的周期過長,而教學任務重、課時少;或者因為教材中的某些實驗存在缺陷,如現象不明顯、反應耗時、難以成功、對環境有污染等.所以在平時的教學中,教師是能不做就不做,造成教學重難點沒有突破,讓很多學生覺得化學難學.這就需要教師在新課程背景下,更新觀念,想盡一切辦法,重振實驗教學,讓學生喜歡化學,不僅要做實驗,而且要進行實驗創新,讓實驗在課堂的上空大放異彩.
下面就改進創新實驗在突破教學重難點中的運用分享幾個案例.
丁爾效應是膠體區別于其它分散系的重要特征.膠體的種類繁多,一般情況在教學中都會讓學生記憶常見的膠體,對于丁達爾效應,學生除了看到老師演示的Fe(OH)2膠體產生的丁達爾效應,就剩下生活中看到的各種光束了.學生是無法辨別空氣本身不是膠體,日常生活中看到的丁達爾效應,是因為空氣中分散了灰塵、水蒸氣、煙等才形成的氣溶膠.如果教師能利用以下實驗裝置,那么就不用多費唇舌了.
案例1 丁達爾效應演示裝置
在一個紙盒內部相對放兩面鏡子,在一邊挖小洞放激光筆,調整角度使其在裝置內部產生折射光線,此時是看不見光線的,只能看見兩邊鏡面上的光點.(空氣本身不是膠體,不會產生丁達爾效應)
然后依次將一杯熱水、點燃的艾絨放進裝置中、將磨細的粉筆灰用洗耳球吹入裝置中,清晰的幾條光柱就出現了,漂亮神奇的丁達爾效應,相信學生永生難忘.
電化學的相關教學一直是高中教學和高考的重難點.原電池的外電路,學生
能夠通過指針的偏轉了解電子流動方向,可是電池內電路中陰陽離子的運動并無明顯的實驗現象,學生只能靠強行記憶的方法,導致很多學生無法準確的說出運動方向.下面的案例很好的解決了這一難題.
案例2 原電池內電路離子移動方向的探究
通過Zn-Cu鹽酸原電池實驗中加入2滴5%的硫酸銅溶液,可清晰的觀察到銅離子移動的方向.
非常簡單的實驗,解決了困惑學生的難點知識.可見,這個創新實驗效果顯著.
關于元素化合物的知識體系中,SO2和Cl2是兩種學生需要掌握的重要物質,是高考中的重要考點.這兩種物質的性質又非常活潑,可以發生許多反應,具有一系列的化學性質,性質繁雜.課本中僅有SO2與未經干燥氯氣的漂白性實驗,但因為這兩種物質都是有毒物,實驗準備麻煩或者實驗耗時長.相信很多學校都不會安排學生做實驗,少數學校可能有演示實驗,甚至有的學校直接用視頻代替實驗,關于SO2和Cl2的其它性質就只能是記憶了.但如果我們老師利用好創新實驗,將這兩部分內容作如下設計,相信教學效果會大大提高.
案例3 SO2的制取和性質實驗改進與設計
在梅花狀點滴板的中心孔中加少量的亞硫酸鈉粉末,在其余周圍五孔中分別滴1~2滴品紅溶液、pH試紙、石蕊試紙、含酚酞的氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀溶液、濃氫氧化鈉溶液(吸收多余SO2).最后在中心孔中滴加幾滴70%硫酸溶液,旋蓋上無孔蓋板,就可以觀察到一系列現象了,環保節能.SO2的一系列性質通過明顯的實驗現象牢記心中,并可以引導學生將該實驗方案運用到其它的元素化合物的學習中,學生不再為記憶眾多化學性質而發愁.

案例4 氯氣的制取及其性質的微型實驗

本創新實驗的原理簡單明了.從裝置圖可以看出,實驗裝置簡單,沒有高大上的儀器用品, 本套實驗裝置只需兩個膠頭滴管和一支具支試管,是實驗室里普遍存在的儀器;其次操作非常簡單,耗時非常的簡短,就可以完成氯氣的一系列性質實驗.讓學生更深刻的體會到化學就在身邊.感覺到化學實驗不是那么神秘和高深.相信通過這樣的實驗方式,學生不會再害怕Cl2,直觀的展示Cl2的性質實驗,對知識點也不用死記硬背了.
高中階段學生所能接觸的有機化學實驗為數不多,其中醛被銀氨溶液氧化的實驗,是有機實驗中重要的一個.教材中安排了實驗,并配有實物圖片,其實學生會很期待這個實驗的.可是本實驗在實際操作中耗時太長,需要水浴加熱,難以成功,有刺激性氣味,試管實驗現象不明顯等諸多缺點,在教學中常被實驗視頻代替了實驗.
案例5 噴出來的銀鏡
量取3 mL 10% NaOH溶液、3 mL 10% AgNO3溶液.倒入燒杯中混合,然后逐滴滴入5%的稀氨水,制取銀氨溶液,轉至噴壺,在潔凈的玻璃上依次均勻的噴灑銀氨溶液和20%的葡萄糖,就可以隨意得到銀鏡了.
本實驗的改進者只是通過改變濃度、pH的方法減去了繁瑣的加熱,縮短了時間,用葡萄糖代替有刺激性氣味揮發的乙醛,讓學生可以輕易制得銀鏡,讓有機實驗也變得簡單方便.
案例6 氫氧化亞鐵的制備
教材中氫氧化亞鐵的制備方法是用新制的硫酸亞鐵溶液與氫氧化鈉溶液反應制得.雖然硫酸亞鐵是新制的,但是由于溶液中還是或多或少溶解有氧氣,而且反應體系是一個開放體系,與外界存在著物質與能量的交換,空氣中的氧氣會不斷溶解到溶液中,新生成的氫氧化亞鐵會很快氧化成氫氧化鐵,所以,在實際試驗中,按照教材的試驗方法,學生想要觀察到白色的氫氧化亞鐵沉淀是不可能的,基本只能靠記憶了.對此教師不能照本宣科,我們可以將實驗改進,讓實驗效果得以呈現,不是將結論強加給學生去記憶.
一般改進方案為:在試管里注入少量加熱除氧的新制備的硫酸亞鐵溶液,再向其中滴入幾滴植物油(形成液封),用膠頭滴管吸取煮沸去氧的氫氧化鈉溶液,將滴管尖端插入試管中溶液液面以下,逐滴滴入氫氧化鈉溶液,即可觀察到白色的氫氧化亞鐵沉淀生成,并可以保持一段時間.
實驗創新的案例有很多,都是化學教師智慧的結晶,在這里筆者只是簡單舉出了其中的幾個.常言道“實踐是檢驗真理的唯一標準”,而對于化學學科,實驗是檢驗真理的唯一標準.如果要從根本上改變學生學習化學難的觀念,必須好好把握實驗教學.如果教材中的實驗讓你感到為難、繁瑣的時候,必須要大膽的創新.試想,如果學生在高中階段的學習中,不時的接觸到老師給以的創新實驗,學生還會覺得化學枯燥無味嗎,教學重難點的突破還那么困難嗎.采用創新實驗教學,既能輕松的突破教學重難點,同時在潛移默化中讓學生會跟隨教師的腳步大膽的嘗試,激發學生的創造力,培養學生的創新能力和實驗能力,是提高學生化學學科素養的有效方法.