例谈镁和盐酸反应实验的多用性
2017-12-28黄佳凤
黄佳凤
摘要:镁和盐酸反应的实验多次从不同角度呈现在同学眼前,或教师演示或学生随堂,或爆鸣或放热,学生每次观察探究都有新的收获。该实验培养了学生全面分析的能力,也使他们的科学素养逐渐形成。
关键词:多次呈现;能力提升;科学素养
新课标指出:义务教育阶段的化学教育,要激发学生学习化学的好奇心,应引导学生体验科学探究的过程从而理解科学的本质。镁和盐酸反应的实验在教学课堂中多次出现,让学生每一次都有新的收获,观察和探究的程度逐渐得到提升,既激发了学生的好奇心又逐渐培养了他们的科学素养。
这一实验略作改进,具体操作如下:取一食品保鲜袋,放入一小段镁片,用滴管滴入适量盐酸,扎紧保鲜膜袋口。根据不同的课堂要求对实验操作进行适当调整,或指导学生观察不同的现象,得到的结论也不一致。
一、 绪言课上火爆出场
绪言课是初中生接触化学的第一课,这节课的演示实验很重要,它可以把學生带入一个神奇的世界,并对化学有一个全新的认识。该实验扎紧袋口后,用点燃的火柴插入塑料袋中,引起爆鸣。响亮的声音引起课堂的震撼,这时教师告知学生爆炸为人类所用时是可以控制的,化学为人类带来了一系列绚丽多彩的东西,而不应该“化学”色变,同时也为学化学很神奇埋下伏笔,令学生对新学科充满期待。学生的好奇心和求知欲被激起,这是教学过程中无比珍贵的资源。
二、 氢气燃烧和爆鸣实验让学生终生难忘
可燃性气体因为纯度不同点燃时发生的现象是不一样的。镁和盐酸反应实验能很快制得可燃氢气,排尽塑料袋里的空气后,滴入盐酸扎紧袋口,便得到纯净的氢气;若加入适量空气后再滴加盐酸得到的便是不纯的氢气。用两种方法收集到的两袋氢气都用火柴引燃,看到纯净氢气点燃产生火球,不纯氢气点燃爆鸣,现象明显。因为用量很少,产生的火球不大,很容易控制。这一实验让学生牢牢记住安全规则:点燃可燃性气体之前一定要验纯!培养了学生规范操作的意识。
三、 质量守恒定律探究课上轻松使天平平衡
在《质量守恒定律》一课中,有气体参与或生成的反应在敞口容器中天平不平衡,无法直观验证质量守恒定律。教材设计白磷在带塞的锥形瓶中燃烧,这个反应燃烧放热有时会使瓶塞喷出,导致实验失败。改用镁和盐酸反应,学生观察到塑料袋鼓起,判断有气体产生,反应已经进行。由于反应时塑料袋是扎紧的,天平在反应前后没有出现偏差,直接显示反应前后的各物质质量总和相等。也可以做个对比实验,将塑料袋打开再测量一次。学生就容易分析出是因为气体的逸散导致天平不平衡。本实验使学生对于研究质量守恒定律要求的“所有物质的总和”这个要点也有深刻的理解,同时对有气体的反应要显示天平平衡必须在密闭容器中这一前提也心知肚明了。由于实验室中学生天平测量并不精准,因此这个实验建议盐酸的浓度要稀些,这样可以适当地加入较多的盐酸便于天平的称量。原本较易失误的教材实验经过改进后,反应变得轻松自然,同时将本课中的相关知识难点一并呈现解决。实验紧紧联系着教材理论,很有说服力。
四、 直观感受化学反应中的能量变化
在《燃料的合理利用与开发》中有一道问题:是不是只有通过燃烧才能获得能量呢?此时将镁和盐酸反应安排成随堂实验,让学生隔着塑料袋触摸逐渐消失的镁带(小心烫手!)。学生真切地感知这个反应放热,瞬间明白并不是只有燃烧才能释放热量,化学反应也有能量变化。使得原本枯燥的理论理解变成直观深刻的记忆,大大提高学生学习的兴趣,也激起孩子无限的好奇心。
五、 探究酸的化学性质形成发散思维
随堂做镁带和盐酸在塑料袋里反应的实验时,学生可以观察到镁带表面的黑色固体很快消失露出光亮的白色,接着镁也逐渐消失且产生大量的气泡。部分学生从镁带消失产生气泡,归纳得出酸能和活泼金属反应。深入探究这一反应的生成物是什么时,前面多次的实验让学生很快提出用点燃的火柴检验一下生成的气体,发现能产生爆鸣,从而得到酸与金属反应时产物之一为氢气。也有部分眼尖的同学提出疑问:表面的黑色固体消失是怎么回事?一起讨论得知镁带表面的黑色固体是镁被氧化的产物,从而进一步得出酸也能与金属氧化物反应。本节课安排这一随堂实验,先前几次的演示让学生顺畅应用学过的知识,又有了新的发现,逐渐形成良好的发散性思维。
镁与盐酸反应的改进实验属于微型实验,药品用量少,操作简便安全,适用于随堂实验;而本实验清晰明了的多种现象为很多化学知识点提供了依据,学生学习起来直观有趣多了。最意想不到的是,多次实验后学生的综合思考素质在提高,如做实验探究题时学生更能将多个方面的内容加以综合,观察实验角度也不再单一,会从多个角度分析实验,真正体现对化学探究的质疑。本实验还能为其他的改进实验提供思路,如塑料袋为实验容器的选择提供了可行的想法。药品若换成其他也可以有不同的反应。只要教师敢于去思考去创新,实验高效为教学服务还是有很大的提升空间。
孔子曰:“温故而知新”,化学实验也是如此。一个实验多次呈现后,每次学生都能有新的发现和收获,每次都在提升着学生的化学探究水平,也帮助他们形成优良的化学素养。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012.
[2]人民教育出版社化学室.九年级化学义务教育教科书(上、下册)[M].北京:人民教育出版社,2012.endprint