關于木炭還原氧化銅實驗的教學淺析

吳玉敏

（重慶市榮昌區寶城初級中學 重慶榮昌 402460）

化學作為一門以實驗為基礎科學，對于廣大初中學生的邏輯思維、發散思維和創新思維的培養是至關重要的。在全面深化化學教學改革的今天，化學教學自然要肩負起培養廣大學生核心素養的重大責任。特別是在化學實驗教學中，教師更要注重培養學生的核心素養。現結合我的初中化學實驗教學的情況，深入闡述基于核心素養的初中化學實驗教學的實施及其反思。

在化學教學中，“核心素養”主要指的是學生所擁有的終身學習所需的品格以及滿足社會發展需求的能力。“核心素養”注重個人修養的培養，并重點突出培養學生的自主發展、深度參與、創造實踐、協作探究等精神特質。作為一名一線化學教師，要在課堂教學中特別是實驗教學中幫助學生認清化學實驗的本質，理解和感悟化學實驗的奧秘，使其將核心素養的培養貫穿于化學實驗教學的始終，進而明確化學實驗的意義和科學研究價值。

我在講授一氧化碳還原氧化銅的實驗中，除了演示一氧化碳還原氧化銅的實驗外，在講到一氧化碳的還原性的同時，還補充了碳單質也有類似的還原性。為了驗證碳單質的還原性以及對比一氧化碳和碳單質還原氧化銅時，二者裝置、操作上的不同點，我安排并設計了碳單質還原氧化銅這一實驗。

這一實驗過程中出現了意想不到的情形。為了探究這原因，對此我做了一定的探究。首先在實驗過程中我準確量取了木炭的質量6克，氧化銅質量40克。并組裝好裝置，檢測完裝置氣密性，裝藥加熱，結果發現現象并不明顯：試管中固體變色并不明顯，持續加熱很長時間也未能得到預期效果。

是什么地方出現了差錯，難道這一實驗的最終現象就是如此變化不明顯？學生們也想弄明白其中緣由。將試管中的固體倒掉，發現有少量的固體附著在試管內壁，所以我就向其中加入少量水，并用試管刷來刷洗。因為時間緊，試管缺少，所以我就用該濕潤的試管重新進行了上述實驗，結果發現加熱不久，試管內壁出現少量的黃色固體，效果十分明顯！同學們覺得這個實驗十分成功。但我有提出了不同的意見，前面兩個實驗有沒有不同？挺細心的一位同學馬上提出，后一個實驗中，試管內壁上有水。那我再問，那是不是水影響該實驗？同學們認為水在加熱后蒸發，沒有作用，有同學認為水起了作用。

那在此情況下，為了充分調動學生學習的積極性。滿足大家的好奇心，培養學生勇于發現問題，勇于探索的科研精神，我臨時發起了一場探究活動。猜想一，水在該實驗中無作用。猜想二，水在該實驗中起了作用。我們再次做了木炭還原氧化銅的實驗，只是在裝藥時，我們向兩種黑色粉末中滴加兩滴蒸餾水，并充分混合。結果發現加熱不久，試管內壁出現紅色，充分加熱完，試管內壁出現的銅鏡效果十分明顯。另外一組實驗未加水，實驗現象不明顯。實驗證明水在該實驗中起到了十分重要作用。我再次提出問題，水的作用到底是什么？參加反應沒有？是不是起到催化作用？同學們踴躍發言討論，經過學生查閱資料才知道，原來是木炭先與水反應反應生成了一氧化碳與氫氣，一氧化碳與氫氣均能使氧化銅發生還原反應，生成紅色的銅，同時由于氣體比固體接觸面積大，接觸更均勻，更充分，生成的銅中，固體雜質少，所以在試管內壁上形成銅鏡。同學們恍然大悟，明白了其中的道理，認識到化學這一學科的神奇，提高了學習化學的興趣，培養了學生勇于探究的專業精神，同時還培養了學生勇于面對問題、解決問題的能力。

實驗結束后，我趁熱打鐵提出新的問題，在第一次實驗時沒有水效果不明顯，第三次加上水后效果十分明顯，那么下次再做木炭還原氧化銅實驗時是不是需要在原料中加上少量水，這樣反應又快，效果又好？一部分同學認為可以添加，一部分同學認為不能添加。我嚴肅的告訴大家，絕對不能加！當加水后，不再是木炭還原氧化銅，而是一氧化碳和氫氣同時還原氧化銅了！科學講究嚴謹，講究實事求是，不能有一點弄虛作假。同學們若有所思的點點頭。

在這一節課中，由于出現了這樣的意外，未能完成教學任務，但是通過對這一事件的引導，培養了學生認識科學探究的基本過程，能進行初步的探究活動，培養了同學們思考嚴謹求實，勇于實踐的科學精神，對這一節課的效果十分滿意。

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，任何一條化學原理、結論、規律、公式，無不建立在科學實驗的基礎之上。而我們對這樣一門實驗性較強的學科，如果忽視了實驗教學，學生就會難以理解。盡管已經記住了實驗中得出的公理和結論，但卻會感到晦澀、模糊，從而自身無法在實際中加以靈活運用。事實上，作為一名合格的化學教師，需知化學教學由理論和實驗兩部分組成，二者缺一不可、相輔相成。正是有了實驗教學的存在，才使化學理論能縱深推進，并為人類認識和學習化學打開了一扇窗戶。從這個角度來看，學生們只有具備了比較強的實驗探究意識，才能夠有條不紊地培養核心素養。而實驗意識不是一朝一夕之功，它需要循序漸進，才能穩步的取得豐碩的效果。實驗意識增強與激發學生好奇心、求知欲是不可分開的。初中階段學生正處在青春發育期，思維比較活躍、心智發育相對趨近成熟，同時，自尊心也較強，有著年輕氣盛和不服輸的性格。并且，經過天真爛漫的童年時代，學生們早已經擁有一份對大自然的好奇心。教師要利用初中學生的精神性格特征，通過實驗教學去激發學生探究化學的興趣。與此同時，利用實驗教學進一步加強學生核心素養的建設，使廣大初中學生能夠通過生動有趣的化學實驗培養學好化學的信心，進而始終對化學的學習保有一份熱情和期待。