化学实验改进在教学中的实践和反思
2018-03-07常国旗
常国旗
摘 要:化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学教学最基本的途径和方法。高中化学实验正朝着探究化、生活化、绿色化的方向发展。为了使化学实验能更好地发挥教育教学功能,提高效率与质量,在教育教学实践中对教材部分实验进行改进,以提高学生对化学学科的学习兴趣,增强学生的动手能力和探究意识,培养学生的创新精神和核心素养。
关键词:高中化学;实验改进;实践;反思
新课改后,化学实验在化学教学中的地位显得尤为重要。为了改变以往实验课上按方抓药,迎合实验现象,完成教学任务的现状,提高实验的可观察性和可操作性,对教材实验方案认真研读和分析,查阅资料学习一些具体思路和改进意见,结合自己多年的教育教学经验,就如何改进高中化学实验进行了实践。从改进实验仪器、实验装置、实验药品、实验手段、实验教学方法、补充实验探究性等方面提出了自己的想法和观点。
一、化学实验改进在教学中的实践
1.利用废旧物品改进实验仪器和装置
用无毒、无害而生活中随处可见的饮料塑料瓶(桶)、输液瓶(管)、注射器等可代替化学实验中的好多仪器,如水槽、烧杯、集气瓶、漏斗、导气管、移液管、胶头滴管等。把大的矿泉水桶从下半部剪开即是水槽,把小的饮料瓶剪开,下半部分可作烧杯,上半部分可作漏斗。饮料瓶上安一个支管,利用塑料的热塑性,把玻璃管的一端在酒精灯上加热后往饮料瓶上一插冷却即可,非常方便。类似这些方法可以解决化学教材中大多数实验仪器的短缺问题。例如,用饮料瓶器材做《二氧化碳的制取及性质实验》就非常圆满。用输液瓶(管)快速制取、储存NO2、NO并能进行一些性质实验,装置价格低廉,操作简便,安全环保,便于携带。
2.改进实验装置和方法使现象更明显
做《铝在氧气中的燃烧》实验时,教材中“把薄铝箔卷成筒状,内部裹一纸片,点燃纸片立即伸到盛有氧气的集气瓶中”,这样做纸片通常不能引燃薄铝箔,为了提高实验的成功率,可改进如下:先将滤纸剪成条状后用水浸湿,然后在滤纸上沾满铝粉,最后把沾了铝粉的滤纸晾干,引燃滤纸后立即伸入到盛有氧气的集气瓶中,滤纸上的铝粉剧烈燃烧,火星四溅,发出耀眼的白光。做《用滤纸做半透膜渗析》实验时,先对半透膜的制作加以改进,将胶水均匀涂在玻璃片上,晾干揭下。再对实验过程改进,在半透膜两面各放一张滤纸,分别滴加淀粉溶液和碘水,最后用玻璃片夹住,数分钟后将滤纸揭开,可观察到滴加淀粉的滤纸变蓝色,滴加碘水的滤纸不变色,说明小分子能透过半透膜,而高分子不能。做《氢气在氯气中燃烧》实验时,由于燃烧过于剧烈,苍白色火焰不便于观察,可抽取一注射器氯气,在氢气燃烧的火焰内缓缓推出,这样可长时间明显观察到苍白色火焰。做《木炭还原氧化铜》实验时,若用木炭粉,预期实验现象不太理想,可改成打印机用的墨粉(粉末极细,与氧化铜粉末充分接触),实验现象则非常明显。做《燃烧的条件》实验时,氧气流在水下将白磷吹得到处移动,无法充分接触不容易燃烧。若在导气管末端连接倒扣的小漏斗罩在白磷上,然后再通氧气,实验就能获得成功。做《焰色反应》实验时,由于铂丝细蘸取盐溶液量极少,现象稍纵即逝,若用点滴板盛放酒精并点燃,撒入固体盐或用注射器向火焰内缓慢注入浓盐溶液,火焰颜色持久而明显。
3.对课本实验延伸增强探究性
如氢气验纯后试管中余焰的检验。氢气验纯后试管内应残留有余焰,但是不容易观察到。为了观察余焰,可设计将验纯后的试管口朝上、立即微倾斜浸入水槽中,使水进入试管(不能淹过整个试管口),氢气被水排出,在试管口可以看到剩余氢气继续燃烧的火焰,现象明显。乙炔能使溴水褪色,有学生推测乙炔和氯气反应应该更剧烈。可设计为用两个小注射器分别抽取少量的乙炔和氯气,针头用细输液管相连伸入水中,慢慢推动注射器,当两气体在细输液管内混合时,立即发生微爆炸,产生明亮的小火球和浓黑烟絮。氧气不能使品红溶液和淀粉碘化钾溶液褪色,臭氧氧化性强于氧气,可以吗?可设计简易臭氧发生器,在放电条件下使氧气部分转化为臭氧,再将混合气体通过品红溶液和淀粉碘化钾溶液,发现溶液均褪色。
二、化学实验改进在教学中的反思
通过对高中化学实验内容的系统分析和教学实践,总结化学实验的改进与创新资料,改变化学实验教学随意、盲目的现状,更新教学观念,提升化学教学质量。在研究与改进的过程中与教学实践相结合,使实验设计更科学、更切实可行,实验操作更简洁、更生活化,实验现象更明显、更直观。
高中化學实验改进和创新,不仅能解决经济欠发达地区的学校,因实验条件简陋、实验经费紧张,教师如何“因地制宜”用一些生活用品代替实验仪器来完成本来无条件完成的实验,如用饮料水瓶、经消毒处理的一次性注射器、输液器等完成实验,尽量地想办法创造条件,开足开全实验内容。对于实验条件较好的中学来说,可采用多媒体课件与化学实验的有机整合,实验延伸增强探究性,对教材中部分实验进行改进和创新,培养学生的动手能力和创新思维,进一步完善和强化化学实验的教育教学功能,提升学生的核心素养。