楊木龍
摘? ?要:采用演示實驗、探究實驗、分組實驗、設計實驗等教學模式,培養學生實驗技能與所學的化學知識的綜合運用,達成提高解決實驗考題的能力。
關鍵詞:實驗考題;實驗技能;實驗教學;實驗設計
在歷年的高考中(全國卷),實驗部分占的比重較大,如2014年高考全國卷I理綜的12、13及26題等,2015年~2017年高考全國卷I理綜的10及26題等。說明實驗在高考中的地位和作用得到充分的重視,化學實驗問題已成為學生提高高考成績的關鍵,所出的考題都有涉及到實驗操作技能,所以在教學中應該重視實驗技能的教學,特別是學生實驗技能的培養。
1? 運用實驗技能的示范作用,教給學生規范的操作
在新課程教材中有大量的演示實驗和探究實驗,教師的演示實驗過程就是規范實驗操作的示范過程,對儀器的結構、用途、操作原理、裝配方法和使用要領等介紹清楚,采用通俗而不失科學性的語言,便于學生掌握和記憶,并按操作規程進行演示。
例如,通過做粗鹽提純的示范實驗,可把溶解、過濾、洗滌、蒸發的示范操作展示給學生,并詳細陳述操作要點及注意事項。如溶解攪拌時不要把玻璃棒碰到燒杯而發出叮咚響;過濾時要做到“一角二低三靠”;洗滌時做到“少量多次”;而蒸發時不能把蒸發皿里的水蒸干。又如通過展示配制100mL 0.100mol·L-1 Na2CO3溶液的示范實驗,強調Na2CO3不能直接在容量瓶中溶解;容量瓶里有水不會影響實驗結果,沒有必要烘干; Na2CO3溶液需冷卻到室溫,才能定量轉移入容量瓶,否則所配制溶液濃度偏高;定容時加水不能超過刻度線,如超過刻度線不能吸出多余的水,否則所配制溶液濃度偏低,須重新配制。
通過以上的教學,對于解決一些涉及實驗操作的試題就覺得簡單了。如:
【例題1】下列有關儀器使用方法或實驗操作正確的是(? ? ?)
A.氫氧化鈉溶液應保存在帶玻璃塞的試劑瓶中
B.配制氯化鐵溶液時,將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸溶液中再加水稀釋
C.用容量瓶配溶液時,若加水超過刻度線,用滴管吸出多余液體
D.做“鈉與水的反應”實驗時,切取綠豆大小的金屬鈉,放入燒杯中,再加入少量水
答案:B。
2? 運用教材提供及補充的探究實驗,培養學生的實驗技能
新課程教材中的探究性實驗為學生培養實驗技能提供了很好的便利。但不少學生在接觸實驗時,不愿或不敢動手去做,有的畏手畏腳,怕出事故,有的粗心大意,不加思考地盲目操作,又很容易出事故。因此,教師要事先指導學生熟悉實驗的步驟及操作注意事項,增強學生信心,鼓勵他們大膽實踐、探索,做到邊做邊想,實驗完畢再總結及反思。
例如,教材中溴、碘提取的探究實驗:往2支分別盛有2mL的KBr溶液、KI溶液的試管滴加氯水,震蕩,再滴加CCl4,震蕩后靜置。再補充一探究實驗:往KI溶液滴加溴水,再滴加CCl4,震蕩,靜置。學生做探究實驗時要及時糾正操作上的錯誤(如常常把滴管直接伸入試管內滴加溶液、震蕩時把溶液震出等),同時引導學生觀察實驗現象,當學生看到震蕩靜置后有紫紅色的物質生成時特別興奮,大大地激發他們的學習興趣及求知欲。實驗后可總結比較Cl2、Br2、I2溶于水與溶于CCl4顏色的差異,并比較Cl2、Br2、I2氧化性的強弱。這樣既達到培養學生實驗技能的能力,又可鞏固學生已學的知識,增強對Cl2、Br2、I2等物質的感性認識,加深對氧化還原概念的理解。
通過上述方法,學生在掌握實驗操作的同時,也懂得了實驗的原理,能把看到的現象用已學知識來解釋,從而得出結論。
【例題2】在表1所示的實驗中,根據實驗操作和觀察的現象,所得出結論正確的是(? ? ?)
答案:D。
這樣的實驗教學學生就會產生創新的沖動,對化學實驗的學習會更主動。
3? 通過分組實驗,使學生的操作技能得以熟練掌握
實驗技能的熟練掌握要靠多次的操作,而分組實驗提供了這機會。操作的方法可由簡單到綜合,同時引導學生把實驗技能的操作與學過的化學知識、化學原理有機結合,在學生的實驗過程中,特別要注重巡導觀察,并及時糾正學生操作中出現的錯誤。不少學生在實驗時操作都很不規范,如把滴管伸入試管里滴加液體,觀察實驗現象不認真,甚至都不懂得從哪些層面去觀察,因此要引導學生從看、聽、聞等方面細致全面地觀察,積極地從多角度進行思考。如分組實驗時間充足,可鼓勵學生多次操作,以提高學生的操作能力,形成基本的實驗技能。
分組實驗的內容可由教師根據知識掌握的需要來組合,如可將多個演示實驗改為學生分組實驗,既可增加學生實驗的熟練操作,又加深他們對已學知識的理解。
例如,可把利用Na2SO3與濃H2SO4反應制取SO2的實驗與探究SO2的性質實驗(與品紅溶液、石蕊溶液、溴水、H2S溶液、NaOH溶液)有機結合,設計如圖1裝置讓學生做分組實驗,并要求觀察A~F各處的實驗現象、總結各處的化學反應原理及寫出相關反應的化學方程式。
學生通過以上實驗后,對于有關SO2的實驗題做起來就不陌生了。該實驗既可鞏固已學的化學知識(如SO2的實驗室制法、SO2的漂白性、還原性、氧化性及SO2與H2O、NaOH溶液的反應),又可提高學生的操作技能,開拓思維及視野,使學生更能理解實驗真正的內涵。
4? 通過設計實驗,使學生的操作技能與所學的化學知識能綜合運用
在歷年的理綜高考試題中,設計實驗部分占的比重大,如2015年的草酸加熱產物的驗證及草酸的酸性比碳酸強的設計等。化學設計實驗要根據題目的要求,運用相關的化學知識,對所需要的實驗藥品、儀器、裝置、步驟等進行的科學規劃,設計出一個符合實際的方案來完成題目的任務。它不是教材實驗的簡單重復和再現,新課程教材的課外選做實驗及自編實驗習題等,都可根據實際情況安排給學生做。
【例題3】利用 圖2裝置進行實驗來證明:
(1)酸性:CH3COOH>H2CO3>H2SiO3。
實驗操作步驟為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,
實驗現象為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。
(2)氧化性:KMnO4>Cl2>I2。
實驗操作步驟為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,
實驗現象為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。
如學生的操作技能很熟悉,就很容易弄清上述裝置的反應原理,解答上述問題就覺得容易:(1)往d中加入Na2SiO3溶液,c中加入Na2CO3溶液,塞上兩個橡皮塞,打開a的塞子,加入CH3COOH溶液,然后打開b。如發現c中有氣泡冒出,d中有白色沉淀生成,則可證明酸性:CH3COOH > H2CO3 > H2SiO3。(2)往d中加入KI溶液,c中加入KMnO4,塞上兩個橡皮塞,打開a的塞子,加入濃鹽酸,然后打開b。如發現c中有黃綠色氣泡生產,d中無色溶液變黃色,則可證明氧化性:KMnO4>Cl2>I2。
在教學中通過對上述幾種方法的嘗試,能很好地發揮學生的主觀能動性,有效地培養學生的實驗技能,對解有關實驗試題的能力有明顯的提高。