巧用實驗點亮化學課堂

李軍 白長青

【摘要】化學實驗是在化學教學中重要的知識也是重要的教學手段，無論是在概念、理論課的學習中還是元素化合物的學習以及習題課中，老師們都可以挖掘設計出相應的實驗來加深學生對知識的理解。

【關鍵詞】化學實驗 課堂教學 實驗設計

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）32-0196-02

化學是一門以實驗為基礎的科學課，學生們正是因為能夠到實驗室中去做化學實驗而對化學課產生了濃濃的學習興趣，當一個老師的課堂上到處充滿著化學實驗的影子的時候，他的課堂一定是受學生歡迎的。但是自從新一輪的教材改革后，高中教材對學生實驗內容是演示、還是學生實驗的指向性變模糊了，在目前高考對化學實驗僅僅停留在筆答的考查方式情況下，為了能在短時間內取得最大的成績效益，多數老師把時間和精力都用在了習題選編和課件的制作上，該做的實驗變成了實驗動畫、實驗錄像、實驗習題，還美其名曰為了學生們的健康減少污染?；瘜W實驗的缺失大大削弱了化學的育人功能，這是我們在教學中應該深刻反思的。

1.在概念理論課中化學實驗的使用

在鹽類的水解方程式的書寫的教學環節中，很多老師都是通過講述的方式告訴學生在書寫過程中需要寫“？葑”、不寫“↓”、“↑”，多元弱酸的酸根離子分步水解。如果我們的實驗設計得當，學生就能通過實驗自己探討出以上書寫中需要注意的問題。我們可以設計如下的實驗：取三支試管，分別加入少量膽礬、蘇打、小蘇打固體，再加入2mL水振蕩，觀察溶于水的過程中有何現象？再用玻璃棒和pH試紙測其PH，觀察實驗現象，并寫出水解離子方程式。這樣設計的目的，首先通過膽礬溶于水的實驗可以清晰地看到溶液變藍，通過測pH呈酸性，說明硫酸銅發生了水解，但是溶液中并沒有沉淀生成；碳酸鈉、碳酸氫鈉溶于水中的時候沒有氣體生成，同時兩溶液的堿性不同。通過這種設計使告訴式的給予變成了科學探究，學生很清楚地知道了在水解方程式的書寫中所要注意的問題。

膠體屬于化學基本概念的內容，在魯科版的教材中主要是以圖片的形式展示了溶液、膠體、濁液；膠體的丁達爾效應；氫氧化鐵膠體的聚沉。在課后的習題中出現了氫氧化鐵膠體的制備。在課本內容的“知識點擊”中介紹了膠體與滲析。滲析應該是化學實驗中重要的分離提純的方法，與過濾的區別正是濁液和膠體的本質不同所在。如果能將這一部分設計成實驗的形式應該對學生理解膠體定義中分散質粒子直徑大小有很大的幫助。我們可以設計如下實驗：實驗1：將5ml氫氧化鐵膠體盛放在半透膜袋中，密封后浸泡在30ml蒸餾水的燒杯中，等待一段時間后，觀察燒杯中液體顏色是否變化，并測定蒸餾水的酸堿性和是否含有Cl-。實驗2：組裝好過濾裝置，將氫氧化鐵膠體、氫氧化鐵懸濁液過濾，觀察燒杯中所得液體的顏色。在這兩個實驗之后再配上以下問題：1.膠體粒子、懸濁液的微粒、溶液中的微粒大小關系如何？2.如何分離膠體中的溶液成分？從而讓學生直觀感受到微觀粒子的大小是分散系的本質區別，讓1nm-100nm這個學生看不到的一個數量級變成了實驗呈現在了學生的面前，這樣的授課過程比起傳授式的講解應該是更能讓學生接受和理解。

概念理論課中，如果我們常有讓隱性的理論通過顯性的實驗呈現出來。相應的化學實驗設計就會應運而生。理解式概念教學就會變成探究式實驗教學。概念的學習就會更加深刻。

2.在元素化合物的教學中實驗的使用

元素化合物的知識學習必然不能缺少化學實驗，適當設計一些合適的化學實驗更會起到畫龍點睛的作用。比如在講解金屬與水的反應時，人教版的必修1中涉及到了鈉和水、鐵和水的反應，在講課中我們可以再增加一個鎂和水反應情況的探究實驗：取表面已經除去氧化膜的鎂條放入盛有3ml冷水試管中觀察實驗現象，將試管加熱一段時間后，冷卻滴加2滴酚酞溶液，觀察實驗現象。1.分析鎂與水的反應條件與反應產物；2.結合鈉與水、鐵與水的實驗分析金屬與水反應的規律。通過這樣一個小實驗的加入使知識更加系統化，便于學生從金屬的活動性的角度認識每一種金屬元素的性質。也順理成章地就會給學生一種學習方法的指導。在講完了這些知識之后教材中直接給出了鋁的特性——鋁和堿溶液的反應，給人一種很突兀的感覺，我們又設計這樣一個小實驗：取三只試管分別加入少量表面已經除去氧化膜的鐵片、鎂條、鋁片，然后各加入3ml左右的氫氧化鈉溶液，觀察實驗現象，分析實驗結果。從這個實驗中可以看出鐵、鎂都不與氫氧化鈉溶液反應，所以這不是金屬的共性，否則應該看到不僅鋁反應，而且鎂也應該反應而且比鋁和氫氧化鈉溶液的反應更劇烈，由此可見這是鋁的特性。這樣的實驗設計就加深了學生對所學知識深入理解，將金屬的性質能夠融為一體，強化了不同金屬元素之間的橫向聯系。

我們在元素化合物的教學中注意盡量不要把知識強加給學生，而是通過化學實驗讓學生在“發現”中自然生成。

3.在有關化學實驗的教學中關注實驗功能的挖掘

魯科版必修1《自然界中的硫》一節中，有關硫的物理性質有這樣一段話“不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳”，在教學中我們就設計了實驗，讓學生真正看到了不溶于微溶的區別。“取單質硫溶于酒精后形成的上層清液于試管中，向其中加入少量水，觀察實驗現象，由此實驗現象你的結論是什么？”在實驗中學生看到了加入水之后溶液變渾濁，這應該是析出了硫。加入水之后硫的析出，意味著硫在水中的溶解度小于在酒精中的溶解度。這個小實驗設計，將不能量化的、不可見的化學知識通過實驗直觀地呈現在了學生們的面前，強化了學生對該知識點的認識。

4.在習題課中的化學實驗

高中化學的學習離不開做題，習題課中所用習題，尤其是實驗題，在存在爭議的時候，做化學實驗是解決這些問題的最有效的方法。

2012·山東理綜·13題的A項（如圖a）認為：插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重是錯誤的，言外之意是在海水與空氣界面的地方因含氧量高，應該是腐蝕最嚴重；而2011·浙江理綜·10將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發現液滴覆蓋的圓周中心區圓周（a）已被腐蝕而變暗，在液滴外沿棕色鐵銹環（b），如圖b所示。導致該現象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。該題則認為位于中心的腐蝕區是原電池的負極所在，腐蝕最嚴重，位于邊緣的鐵銹環區為原電池的正極，鋼鐵被保護。顯然這兩道題的觀點相悖，到底是哪種情況正確呢？只要在實驗室模擬試題實驗情景做一下就會發現，2011浙江理綜10的這道題符合實驗事實，這也讓我們弄清楚了鐵銹和生銹是兩個截然不同的概念。習題課中實驗習題的實驗化，是解決實驗題根本方法，因為實驗題考查的實驗能力，只能來自于實踐，并非是做題，這就是很多情況下復習實驗費時很長，效果卻不理想的原因。除此之外，實驗習題的實驗化，還可以增進我們對基礎知識的理解，完善我們的知識體系。

化學實驗有助于學生對有關化學的概念理論的理解、元素化合物性質的掌握、形成科學的研究方法和程序以及思維方法?；瘜W實驗是化學知識的靈魂，除課本上的演示實驗和學生探究實驗之外，我們可以在很多教學中設計相應的實驗、挖掘實驗的作用。變不可見為可見，不直觀為直觀、微觀為宏觀。作為一名化學教師不僅心中有學生，而且心中也要有化學實驗。讓化學課減少點告訴式，多一些科學實驗探究，讓學生們在老師精心設計的化學實驗中快樂地學習成長。

參考文獻：

[1]普通高中課程標準實驗教科書 化學1（必修）山東科技出版社2013年7月第3版

[2]2012年普通高等學校招生全國統一考試（山東卷）理科綜合

[3]2011年普通高等學校招生全國統一考試（浙江卷）理科綜合