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基于课本实验的教学探索

2014-05-28靖丹丹

中学课程辅导·教师通讯 2014年4期
关键词:演示实验改进教学

靖丹丹

【内容摘要】高中新课程要求教师在教学中创造性的“用教材”,并成为新教材研究的实践者。在实际的教学中发现,教材中的实验呈现形式,有时现象不是很明显,有时也忽视了学习的过程。为此,教师在实际的教学过程中,应适当地做些改进。

【关键词】演示实验 改进 教学

在苏教版专题二《金属钠的性质与应用》教学中涉及两个实验:一是钠与水反应气体的验证,二是钠在氧气中燃烧。按照教材提供的操作:第一个实验无法验证气体,第二个实验反应剧烈有大量白烟,产物观察不清晰。需要从环保、安全、易操作和现象明显的角度出发在教学过程中进行了一些改进。

一﹑关于钠与水的实验

钠与水的实验,如何验证产生的气体?课堂上学生主动参与设计出了多种方案:

方案一:用镊子夹住铝箔包好的钠块,排水法收集产生的氢气,靠近酒精灯火焰检验产生的气体。

方案二:用铁丝将小块金属钠固定在橡胶塞上,先挤压矿泉水瓶排除部分空气,然后将橡胶塞迅速盖在瓶口,打开塞子,用点燃的火柴或木条检验产生的氢气。

经过大家讨论两个方案中不足处:

(1)从烧杯中收集气体时不可避免会接触到氢氧化钠溶液

(2)在检验氢气过程中需要控制空气的排量,以防反应过于剧烈,同时打开塞子氢气会扩散到瓶外,因此速度的把控也很重要。

为此,笔者进行了改进。

改进1:将钠块放置在注射器中,抽取适量的水,反应产生的气体在注射器口点燃检验。

操作过程:本实验为防止反应过于剧烈,钠块(黄豆粒大小)不要太大,用锡箔包裹,在锡箔表面戳几个小孔,然后置于注射器中,排走管中空气,然后抽取适量的水。管中气体产生少量时,推动活塞赶出气体,使其中的空气尽可能排尽,继续收集一会,推动活塞点燃产生的气体,见到气体在注射口处燃烧。

改进2:锥形瓶中装入适量的水和煤油,分液漏斗用于控制气压,铁丝穿过塞子可上下调控,用铁丝固定戳过小孔的锡箔包裹的钠块置于煤油中,推下铁丝将钠块置于水中,产生气体,打开夹子,气体在尖嘴玻璃管口处点燃检验!

二、关于钠在氧气中燃烧实验

苏教版教材中,将钠置于石棉网上燃烧有诸多不足(1)产物淡黄色很少,现象不明显。(2)石棉网易烧毁钠会滴下。(3)燃烧时有大量的白烟。若将钠置于坩埚和试管燃烧时,容易破裂。经过反复实验我们进行如下改进:

装置改进:用铝制易拉罐底代替石棉网,凹面朝上置于铁架台上,加入黄豆粒大的钠块,加热,可以看到钠块熔化成光亮的小球,持续加热表面变白,然后固体燃烧,见到黄色火焰,产生淡黄色似菜花样固体。在多次尝试中发现,即使钠块上的煤油不处理,实验现象也不受太大干扰,会看到在光亮的小球表面有黑色液体,小球在不断滚动中黑色不见,表面变白,持续加热,固体燃烧同样见到黄色火焰和似菜花样淡黄色固体。

加热方式改进:本实验关键是温度的控制,酒精灯在加热时,当发现有火星出现时,要及时移走酒精灯,如果加热时间过长会发现固体先变绿色后逐渐变黄,最后像烧焦状,冷却后变白。查阅资料无法明确绿色物质具体成分。关于温度控制,氧化钠在400℃时也容易分解生成过氧化钠。

另外,查资料可知Na2O2在460℃时熔化并分解。

因此为了避免氧化钠的生成,必须要控制温度在400~460℃之间,使钠燃烧生成过氧化钠。实验结果发现能够产生较纯净的淡黄色固体,比教材实验有很大的优化,更能说明温度是该实验成功的关键因素。

笔者为了探究钠表面的煤油及表面氧化钠对实验的影响,设计对比实验如下:(每个实验重复三次)

实验结果:

分析可能原因:钠燃烧的实验在完全敞开的体系进行,钠燃烧熔化成小球不断滚动使得表面的煤油充分燃烧,因此煤油不充分燃烧所留下黑色碳很少,还有可能铝制品具有较强的粘附力,使得产生的氧化钠、过氧化钠,不完全燃烧产生的碳不会在反应放出大量热量的作用下挥发出去进入空气中,所以这个实验产生的烟也很少,污染程度较小。

三、两个实验改进中的收获

通过研究钠与水反应的气体产物时采用了探究实验方案设计,培养学生的合作意识和创新思维能力,学生讨论积极性高,思维活跃,设计出了多种方案,再经相互评价择优应用。通过对钠燃烧实验进行改进的实践研究发现,控制实验温度和使用铝制品是这个实验成功的关键;对教材实验存在的不足进行改进,使实验可操作性强,学生可以自己动手完成,也增强演示效果;同时通过研究使笔者在对实验改进的研究中收获颇多。首先在改进实验时,要明确改进目的;其次要用理论分析指导实验改进,寻找关键因素,确定改进方向;最后要形成实验改进思路,不宜脱离实际,变简为繁,改进后应力求装置简单、操作简便、现象明显、效果显著。

目前教材中的实验应该说做出来都很容易,但也存在一些成功率不高或现象不明显的实验。有的教师则采取弄虚作假的做法蒙蔽学生,获得所谓的“实验效果”,究其原因就是我们部分老师在实验教学中注重结果而忽视过程,追求所谓的“完美实验”。我认为大可不必,应以实事求是的态度把不成功的实验演示给学生,并且和学生一起来分析其中的原因,更能有效地调动学生学习的积极性。老师应放下架子,参与学生的学习活动,让师生之间形成紧密的学习共同体,会取得更好的教学效果。

化学实验教学需要探讨的问题是很多的,教师应加强对新课程的研究和学习,不断转变教学理念,提高自身的学科素质,积极主动地进行实验教学研究,使化学实验教学更上一层楼。

【参考文献】

[1] 李尚榜. 钠燃烧实验的改进和思考,《高中数理化》,2011年.

[2] 刘向荣.《北京市化学实验技术创新成果集》,2003年.

(作者单位:江苏省清河中学)

【内容摘要】高中新课程要求教师在教学中创造性的“用教材”,并成为新教材研究的实践者。在实际的教学中发现,教材中的实验呈现形式,有时现象不是很明显,有时也忽视了学习的过程。为此,教师在实际的教学过程中,应适当地做些改进。

【关键词】演示实验 改进 教学

在苏教版专题二《金属钠的性质与应用》教学中涉及两个实验:一是钠与水反应气体的验证,二是钠在氧气中燃烧。按照教材提供的操作:第一个实验无法验证气体,第二个实验反应剧烈有大量白烟,产物观察不清晰。需要从环保、安全、易操作和现象明显的角度出发在教学过程中进行了一些改进。

一﹑关于钠与水的实验

钠与水的实验,如何验证产生的气体?课堂上学生主动参与设计出了多种方案:

方案一:用镊子夹住铝箔包好的钠块,排水法收集产生的氢气,靠近酒精灯火焰检验产生的气体。

方案二:用铁丝将小块金属钠固定在橡胶塞上,先挤压矿泉水瓶排除部分空气,然后将橡胶塞迅速盖在瓶口,打开塞子,用点燃的火柴或木条检验产生的氢气。

经过大家讨论两个方案中不足处:

(1)从烧杯中收集气体时不可避免会接触到氢氧化钠溶液

(2)在检验氢气过程中需要控制空气的排量,以防反应过于剧烈,同时打开塞子氢气会扩散到瓶外,因此速度的把控也很重要。

为此,笔者进行了改进。

改进1:将钠块放置在注射器中,抽取适量的水,反应产生的气体在注射器口点燃检验。

操作过程:本实验为防止反应过于剧烈,钠块(黄豆粒大小)不要太大,用锡箔包裹,在锡箔表面戳几个小孔,然后置于注射器中,排走管中空气,然后抽取适量的水。管中气体产生少量时,推动活塞赶出气体,使其中的空气尽可能排尽,继续收集一会,推动活塞点燃产生的气体,见到气体在注射口处燃烧。

改进2:锥形瓶中装入适量的水和煤油,分液漏斗用于控制气压,铁丝穿过塞子可上下调控,用铁丝固定戳过小孔的锡箔包裹的钠块置于煤油中,推下铁丝将钠块置于水中,产生气体,打开夹子,气体在尖嘴玻璃管口处点燃检验!

二、关于钠在氧气中燃烧实验

苏教版教材中,将钠置于石棉网上燃烧有诸多不足(1)产物淡黄色很少,现象不明显。(2)石棉网易烧毁钠会滴下。(3)燃烧时有大量的白烟。若将钠置于坩埚和试管燃烧时,容易破裂。经过反复实验我们进行如下改进:

装置改进:用铝制易拉罐底代替石棉网,凹面朝上置于铁架台上,加入黄豆粒大的钠块,加热,可以看到钠块熔化成光亮的小球,持续加热表面变白,然后固体燃烧,见到黄色火焰,产生淡黄色似菜花样固体。在多次尝试中发现,即使钠块上的煤油不处理,实验现象也不受太大干扰,会看到在光亮的小球表面有黑色液体,小球在不断滚动中黑色不见,表面变白,持续加热,固体燃烧同样见到黄色火焰和似菜花样淡黄色固体。

加热方式改进:本实验关键是温度的控制,酒精灯在加热时,当发现有火星出现时,要及时移走酒精灯,如果加热时间过长会发现固体先变绿色后逐渐变黄,最后像烧焦状,冷却后变白。查阅资料无法明确绿色物质具体成分。关于温度控制,氧化钠在400℃时也容易分解生成过氧化钠。

另外,查资料可知Na2O2在460℃时熔化并分解。

因此为了避免氧化钠的生成,必须要控制温度在400~460℃之间,使钠燃烧生成过氧化钠。实验结果发现能够产生较纯净的淡黄色固体,比教材实验有很大的优化,更能说明温度是该实验成功的关键因素。

笔者为了探究钠表面的煤油及表面氧化钠对实验的影响,设计对比实验如下:(每个实验重复三次)

实验结果:

分析可能原因:钠燃烧的实验在完全敞开的体系进行,钠燃烧熔化成小球不断滚动使得表面的煤油充分燃烧,因此煤油不充分燃烧所留下黑色碳很少,还有可能铝制品具有较强的粘附力,使得产生的氧化钠、过氧化钠,不完全燃烧产生的碳不会在反应放出大量热量的作用下挥发出去进入空气中,所以这个实验产生的烟也很少,污染程度较小。

三、两个实验改进中的收获

通过研究钠与水反应的气体产物时采用了探究实验方案设计,培养学生的合作意识和创新思维能力,学生讨论积极性高,思维活跃,设计出了多种方案,再经相互评价择优应用。通过对钠燃烧实验进行改进的实践研究发现,控制实验温度和使用铝制品是这个实验成功的关键;对教材实验存在的不足进行改进,使实验可操作性强,学生可以自己动手完成,也增强演示效果;同时通过研究使笔者在对实验改进的研究中收获颇多。首先在改进实验时,要明确改进目的;其次要用理论分析指导实验改进,寻找关键因素,确定改进方向;最后要形成实验改进思路,不宜脱离实际,变简为繁,改进后应力求装置简单、操作简便、现象明显、效果显著。

目前教材中的实验应该说做出来都很容易,但也存在一些成功率不高或现象不明显的实验。有的教师则采取弄虚作假的做法蒙蔽学生,获得所谓的“实验效果”,究其原因就是我们部分老师在实验教学中注重结果而忽视过程,追求所谓的“完美实验”。我认为大可不必,应以实事求是的态度把不成功的实验演示给学生,并且和学生一起来分析其中的原因,更能有效地调动学生学习的积极性。老师应放下架子,参与学生的学习活动,让师生之间形成紧密的学习共同体,会取得更好的教学效果。

化学实验教学需要探讨的问题是很多的,教师应加强对新课程的研究和学习,不断转变教学理念,提高自身的学科素质,积极主动地进行实验教学研究,使化学实验教学更上一层楼。

【参考文献】

[1] 李尚榜. 钠燃烧实验的改进和思考,《高中数理化》,2011年.

[2] 刘向荣.《北京市化学实验技术创新成果集》,2003年.

(作者单位:江苏省清河中学)

【内容摘要】高中新课程要求教师在教学中创造性的“用教材”,并成为新教材研究的实践者。在实际的教学中发现,教材中的实验呈现形式,有时现象不是很明显,有时也忽视了学习的过程。为此,教师在实际的教学过程中,应适当地做些改进。

【关键词】演示实验 改进 教学

在苏教版专题二《金属钠的性质与应用》教学中涉及两个实验:一是钠与水反应气体的验证,二是钠在氧气中燃烧。按照教材提供的操作:第一个实验无法验证气体,第二个实验反应剧烈有大量白烟,产物观察不清晰。需要从环保、安全、易操作和现象明显的角度出发在教学过程中进行了一些改进。

一﹑关于钠与水的实验

钠与水的实验,如何验证产生的气体?课堂上学生主动参与设计出了多种方案:

方案一:用镊子夹住铝箔包好的钠块,排水法收集产生的氢气,靠近酒精灯火焰检验产生的气体。

方案二:用铁丝将小块金属钠固定在橡胶塞上,先挤压矿泉水瓶排除部分空气,然后将橡胶塞迅速盖在瓶口,打开塞子,用点燃的火柴或木条检验产生的氢气。

经过大家讨论两个方案中不足处:

(1)从烧杯中收集气体时不可避免会接触到氢氧化钠溶液

(2)在检验氢气过程中需要控制空气的排量,以防反应过于剧烈,同时打开塞子氢气会扩散到瓶外,因此速度的把控也很重要。

为此,笔者进行了改进。

改进1:将钠块放置在注射器中,抽取适量的水,反应产生的气体在注射器口点燃检验。

操作过程:本实验为防止反应过于剧烈,钠块(黄豆粒大小)不要太大,用锡箔包裹,在锡箔表面戳几个小孔,然后置于注射器中,排走管中空气,然后抽取适量的水。管中气体产生少量时,推动活塞赶出气体,使其中的空气尽可能排尽,继续收集一会,推动活塞点燃产生的气体,见到气体在注射口处燃烧。

改进2:锥形瓶中装入适量的水和煤油,分液漏斗用于控制气压,铁丝穿过塞子可上下调控,用铁丝固定戳过小孔的锡箔包裹的钠块置于煤油中,推下铁丝将钠块置于水中,产生气体,打开夹子,气体在尖嘴玻璃管口处点燃检验!

二、关于钠在氧气中燃烧实验

苏教版教材中,将钠置于石棉网上燃烧有诸多不足(1)产物淡黄色很少,现象不明显。(2)石棉网易烧毁钠会滴下。(3)燃烧时有大量的白烟。若将钠置于坩埚和试管燃烧时,容易破裂。经过反复实验我们进行如下改进:

装置改进:用铝制易拉罐底代替石棉网,凹面朝上置于铁架台上,加入黄豆粒大的钠块,加热,可以看到钠块熔化成光亮的小球,持续加热表面变白,然后固体燃烧,见到黄色火焰,产生淡黄色似菜花样固体。在多次尝试中发现,即使钠块上的煤油不处理,实验现象也不受太大干扰,会看到在光亮的小球表面有黑色液体,小球在不断滚动中黑色不见,表面变白,持续加热,固体燃烧同样见到黄色火焰和似菜花样淡黄色固体。

加热方式改进:本实验关键是温度的控制,酒精灯在加热时,当发现有火星出现时,要及时移走酒精灯,如果加热时间过长会发现固体先变绿色后逐渐变黄,最后像烧焦状,冷却后变白。查阅资料无法明确绿色物质具体成分。关于温度控制,氧化钠在400℃时也容易分解生成过氧化钠。

另外,查资料可知Na2O2在460℃时熔化并分解。

因此为了避免氧化钠的生成,必须要控制温度在400~460℃之间,使钠燃烧生成过氧化钠。实验结果发现能够产生较纯净的淡黄色固体,比教材实验有很大的优化,更能说明温度是该实验成功的关键因素。

笔者为了探究钠表面的煤油及表面氧化钠对实验的影响,设计对比实验如下:(每个实验重复三次)

实验结果:

分析可能原因:钠燃烧的实验在完全敞开的体系进行,钠燃烧熔化成小球不断滚动使得表面的煤油充分燃烧,因此煤油不充分燃烧所留下黑色碳很少,还有可能铝制品具有较强的粘附力,使得产生的氧化钠、过氧化钠,不完全燃烧产生的碳不会在反应放出大量热量的作用下挥发出去进入空气中,所以这个实验产生的烟也很少,污染程度较小。

三、两个实验改进中的收获

通过研究钠与水反应的气体产物时采用了探究实验方案设计,培养学生的合作意识和创新思维能力,学生讨论积极性高,思维活跃,设计出了多种方案,再经相互评价择优应用。通过对钠燃烧实验进行改进的实践研究发现,控制实验温度和使用铝制品是这个实验成功的关键;对教材实验存在的不足进行改进,使实验可操作性强,学生可以自己动手完成,也增强演示效果;同时通过研究使笔者在对实验改进的研究中收获颇多。首先在改进实验时,要明确改进目的;其次要用理论分析指导实验改进,寻找关键因素,确定改进方向;最后要形成实验改进思路,不宜脱离实际,变简为繁,改进后应力求装置简单、操作简便、现象明显、效果显著。

目前教材中的实验应该说做出来都很容易,但也存在一些成功率不高或现象不明显的实验。有的教师则采取弄虚作假的做法蒙蔽学生,获得所谓的“实验效果”,究其原因就是我们部分老师在实验教学中注重结果而忽视过程,追求所谓的“完美实验”。我认为大可不必,应以实事求是的态度把不成功的实验演示给学生,并且和学生一起来分析其中的原因,更能有效地调动学生学习的积极性。老师应放下架子,参与学生的学习活动,让师生之间形成紧密的学习共同体,会取得更好的教学效果。

化学实验教学需要探讨的问题是很多的,教师应加强对新课程的研究和学习,不断转变教学理念,提高自身的学科素质,积极主动地进行实验教学研究,使化学实验教学更上一层楼。

【参考文献】

[1] 李尚榜. 钠燃烧实验的改进和思考,《高中数理化》,2011年.

[2] 刘向荣.《北京市化学实验技术创新成果集》,2003年.

(作者单位:江苏省清河中学)

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