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新课标下课堂化学实验的改进

2011-12-29张廷魁

考试周刊 2011年4期

  摘 要: 化学实验是高中化学不可或缺的一部分。作者就新课标下如何改进高中化学实验课堂谈谈自己体会。
  关键词: 化学教学 学生实验 教学功效
  
  学生实验是化学教学的重要组成部分,是培养学生动手操作能力、独立分析问题和解决问题的重要途径,本文就如何更好地发挥学生实验教学功效,如何使学生在实验中有较大的收益作了探讨。
  一、实验设疑,启迪思维
  在化学教学中,实行实验设疑法,可使实验内容和所学的知识具体化、条理化、问题化,可启发学生强烈的求知欲,使学生始终处于有效的思维状态,如在葡萄糖的结构与性质的教学中,我是这样做的。
  首先给出葡萄糖的分子量和碳、氢、氧的质量分数,要学生快速求出分子式,然后按照先后顺序,逐步提出以下问题;
  (2)可通过什么实验证明上述基的存在?(学生设计方案)
  (3)指导学生动手实验,记下现象。
  (4)根据葡萄糖能溶于水的事实,说明不存在什么基。(要
  求学生答出—O—和)
  (5)用指示剂检验其水溶液不显酸性,说明不存在什么基。(答出—COOH)
  (6)加入新制的Cu(OH),悬浊液,变澄清,溶液呈绿蓝色,再加热,出现红色沉淀,说明存在什么基。(答出多个—OH,有—CHO)
  (7)根据以上条件,能否写出结构式?还需补充什么?引导讨论后总结出:求出一个分子中有几个羟基、几个醛基。
  (8)若经实验证明:1分子葡萄糖最多能与5分子乙酸发生酯化,说明分子存在几个醇羟基。(答出5个)
  (9)依据:一个碳原子上连两个以上羟基不稳定,有机物中碳显四价,葡萄糖的分子式,现在能否写出其结构式?
  这样通过实验探索,层层设疑,激发了学生思维的积极性,还可以在学生头脑中形成这样一种正确的认识:研究新事物一定要有扎实的实验基础。
  二、实验释疑,化解难点
  在学完硝酸后,为了使学生更深刻认识其氧化性的实质,我出了这样一个题目:在硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸,会有什么现象?若有请写出反应式;若不反应请讲清原因。据了解,有很大一部分学生当时不能正确解答。他们地看到:把稀盐酸加入到硝酸亚铁溶液中,溶液颜色由淡绿变为棕黄,有无色气体放出,在空气中变红棕,然后生动、鲜明的实验现象,消除了学生定势思维的消极影响,找到了问题的实质,给学生留下了难忘的记忆,使一些难点、难题轻松地得到解决。
  三、实验对比,总结规律
  微观世界的知识、抽象的理论,往往是揭示矛盾和解决矛盾所必须必备的,但它一般比较抽象,学生接受困难,若在教学中实施实验手段,则可有利于学生理解和掌握,例如高三复习阶段,讲授金属与盐溶液反应时,我做了下列对比实验:
  (1)钠与硫酸铜溶液。(2)铁与硫酸铜溶液。(3)铁(铜)与氯化铁溶液(4)镁与氯化铵溶液。通过以上四组实验,让学生对比、分析、总结出规律:(1)很活泼的金属先与水反应,生成的强碱再与盐发生复分解反应;(2)一般的金属与一般的盐(指氧化性不强的)溶液,按金属活动顺序表置换;(3)金属与氧化性强的盐溶液如按氧化——还原反应的规律进行反应;(4)镁等较活泼的金属与盐溶液反应时,要考虑盐类水解。
  实践证明,对比实验对增进理解,深化记忆效果很佳。
  四、实验改进,思维变通
  对课本上的装置进行优化改装或利用废物组装装置,可培养学生求异思维能力,培养思维的变通性。
  如浓、稀硝酸与铜的反应,按课本的做法有如下缺点:稀硝酸的还原产物NO易与试管中的氧气反应生成红棕色二氧化氮,区别不明显;氮的氧化物的排放污染环境。针对以上情况,我引导学生改进装置;取两支注射器,抽出活塞,在针筒内分别装入一小团细铜丝,推上活塞,分别同时吸入2毫升稀硝酸和浓硝酸。让学生观察现象,等铜反应完毕后,再将注射器中液体小心排出,在生成无色气体的针筒内再吸入一些空气,可见到变红棕色。改进后的装置是封闭的,易于对比、观察,又能防止有毒气体的逸出。
  五、实验设计,思维创造
  照方抓药的实验,能提高熟练操作的程度,但不能培养高层次的思维能力。若能引导学生根据原理,设计实验,则能锻炼学生的创造力和正确处理矛盾、妥善解决问题的能力。
  在学过过氧化钠之后,我要求学生利用它与二氧化碳的反应设计一个喷泉实验,并证明过氧化钠的漂白性和生成物,当时大家积极性很高,经热烈讨论,最后得出这样的方法:在干燥烧瓶内收集满二氧化碳气体。取一药匙过氧化钠粉末倒入烧瓶中,迅速用带有玻璃管和止水夹的塞子塞紧瓶口。轻轻摇动烧瓶,半分钟左右,再将其倒遂,使玻璃管插入盛有红墨水的烧杯中,打开止水夹,水就会被吸入烧瓶形成喷泉。稍后可见到喷入瓶中的红墨水被漂白褪色,喷泉停止时,可反复振荡烧瓶,喷泉仍会继续喷水。多次振荡,直到水不再被吸入为止,取下烧瓶,打开瓶塞,用带余烬的木条检验瓶内少量气体,木条复燃,证明是氧气。
  实验设计能发展学生求异思维能力,增加思维的广度和深度,提高思维的灵活性。
  六、课外实验,培养能力
  按大纲要求,我组织和指导学生开展第二课堂活动,结合课堂教学,布置一些课外实验。比如学习了“电解质溶液”一章后,课外活动小组进行了一次“用电写字”的实验,做法是:在烧杯中放入饱和食盐水,再滴入几滴酚酞试液,将一张滤纸浸润,然后取出放在一铜板上,取一蓄电池,将铜板连在正极上,负极连一碳棒(干电池芯),用它轻轻地在纸上写字,碳棒所到之处出现红色字迹“勤奋努力”。做实验的学生兴趣大增,自觉进行研讨,运用学得的知识分析总结,加深了对课堂中学过知识的理解,培养了应用知识解决问题的能力。学过醛后,我指导活动小组用废热水瓶胆回收银。学生们认真制订回收方案,收集资料。当学生看到自己的劳动成果时,感到莫大的欣慰与自豪,深刻认识到化学知识在开发资源、创造财富中的重大作用,认识到化学与建设社会主义现代化强国的密切关系。
  
  参考文献:
  [1]胡宏纹编.葡萄糖的结构和性质.高等《有机化学》.
  [2]武汉大学编.硝酸亚铁溶液和稀盐酸反应.高等《无机化学》.