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化学实验中的精彩,学生灵感的源泉

2016-03-19何涵帮

高中数理化 2016年6期
关键词:金属钠烧杯乙烯



化学实验中的精彩,学生灵感的源泉

◇青海何涵帮

化学是以实验为基础的学科,因此,教学过程中最重要的一个环节就是实验.通过实验可以认识化学知识、检验化学理论、验证化学假说的真实性;通过实验可以提高学生操作技能,实验过程中,学生对问题的理解力能得到锻炼,可以激发他们的创造灵感.

1对比实验,得出结论

比较法的应用可以使单向教学变为互动教学,把具有某种联系的教学内容放在一起,加以比较,发现差异.比较的前提是教学内容要具有相关性,相同是比较的基础,相异是比较的结果.

如在学习“影响化学反应速率的因素”时,让学生自己动手做实验,互相讨论,激发灵感,最终得出结论.

师:大家知道煤和石油是怎么形成的吗?

生:是动植物尸体埋藏在地下经过几万年,甚至更长的时间变成的.

师:那大家还记得金属钠和水的反应现象吗?这些现象能说明金属钠的哪些性质呢?

生:金属钠浮在水面上,说明钠的密度比水小.

生:反应一段时间后,金属钠从固态变成了液态,说明反应放热,而且金属钠的熔点比较低.

生:钠在水面上来回游动,并发出“嘶嘶”的响声,说明有气体生成.

生:加了酚酞的溶液变成了红色,说明有碱生成.

师:以上2个实验说明化学反应速率不是完全相同的,那影响化学反应速率的因素有哪些呢?

生:应该有温度,因为夏天食物很容易变质,但是放在冰箱里就好多了.

师:除此之外的因素,可以通过实验找出来.

每个小组设计并完成一个实验项目,然后经过集体讨论,得出结果.影响化学反应速率的因素除了温度之外,还有浓度、接触面积、催化剂、光照等.课后笔者曾考查过学生对这个知识点的掌握情况,发现效果非常好.学生在进行实验设计时,必然会认真思考,许多人一起讨论,必然会有好的灵感冒出来,而自己动手得出的结论也一定印象深刻.

2优化实验,激发创造力

许多实验特别是有机化学实验,反应速度慢,温度难控制,副反应多,产量低且含有杂质.可以在条件允许的情况下,鼓励学生改进实验,从而更快更好地达到实验目的.

如在学习“乙烯的实验室制法”时,让学生自己动手改进实验装置.

师:上节课学习了乙烯的实验室制法,大家还记得原理吗?

生:用95%的乙醇和浓硫酸,以体积比为1∶3混合后加入碎瓷片,迅速升温至170℃,就可得到乙烯.

师:那么这个反应有缺点吗?

生:在140℃的时候会生成乙醚,所以生成的乙烯不纯,而且反应慢,用的时间比较长.

师:那么有没有可能改进一下实验,避免这些缺点的出现呢?

学生通过查阅资料,分组讨论,最终完成了实验的改进.为了提升反应速率,加入浓磷酸作催化剂,并用五氧化二磷做脱水剂,该反应在125℃时产生乙烯,140℃反应更加剧烈.对反应温度的限制放宽到125~160℃之间,这样避免了生成乙醚.

3改进实验,做好防护

我们提倡学生自己动手实验,是为了提升他们的想象力、创造力,激发他们的灵感,展示化学之美.但在实验过程中,一些化学药品或不规范的实验操作都有一定的危险性.所以,要培养他们安全责任重于泰山的意识.也有一些学生会畏惧这种危险,裹足不前,不利于实验的观察,更不能很好地得出结论.因此,要进行正确的引导,告诉他们危险是可以预知的,只要在实验过程中提前做好防护,就能防患于未然.如将金属钠与水反应的实验进行了如下改进:

生:钠和水反应太剧烈了,要是有个面具就好了.

师:咱们实验室并没有面具,但是有更好的“武器”——大漏斗.你们知道怎么用吗?

学生们开始讨论,一段时间后制定了方案.先在烧杯中加入一定的硫酸铜溶液,切黄豆粒大小的金属钠放入烧杯中,立即拿起大漏斗罩在烧杯的上方.这样溶液就不会从烧杯中溅出,而且,朝上的漏斗尖嘴处有白雾冒出,进一步证明了反应非常剧烈.

任何实验在进行之前都要提前进行设计,运用化学知识与技能对仪器装置、步骤、方法等进行规划.设计实验不仅要有科学性,还要绿色、可行,最重要的是安全性.

(作者单位:青海省西宁市大通二中)

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