浅谈运用创新实验突破化学教学重难点
2018-10-10蒋华芳
蒋华芳
(广东省阳江市第三中学 529500)
许多学生感叹,化学难学.一方面因为化学概念和理论具有较强的概念性和抽象性,微观与宏观之间的化学知识形成认知跨度,并且实验现象不能够及时被呈现;另一方面是因为高中学生虽然具有了一定的理性思维能力,但抽象思维还是比较弱,更易于接受感性知识.化学本是一门以实验为基础的学科,遗憾的是,为了赶进度,不论初中还是高中,都普遍存在弱化化学实验的现象.因为学校班级多,完成一个学生实验的周期过长,而教学任务重、课时少;或者因为教材中的某些实验存在缺陷,如现象不明显、反应耗时、难以成功、对环境有污染等.所以在平时的教学中,教师是能不做就不做,造成教学重难点没有突破,让很多学生觉得化学难学.这就需要教师在新课程背景下,更新观念,想尽一切办法,重振实验教学,让学生喜欢化学,不仅要做实验,而且要进行实验创新,让实验在课堂的上空大放异彩.
下面就改进创新实验在突破教学重难点中的运用分享几个案例.
一、利用改进创新实验突破理论教学的重难点
丁尔效应是胶体区别于其它分散系的重要特征.胶体的种类繁多,一般情况在教学中都会让学生记忆常见的胶体,对于丁达尔效应,学生除了看到老师演示的Fe(OH)2胶体产生的丁达尔效应,就剩下生活中看到的各种光束了.学生是无法辨别空气本身不是胶体,日常生活中看到的丁达尔效应,是因为空气中分散了灰尘、水蒸气、烟等才形成的气溶胶.如果教师能利用以下实验装置,那么就不用多费唇舌了.
案例1 丁达尔效应演示装置
在一个纸盒内部相对放两面镜子,在一边挖小洞放激光笔,调整角度使其在装置内部产生折射光线,此时是看不见光线的,只能看见两边镜面上的光点.(空气本身不是胶体,不会产生丁达尔效应)
然后依次将一杯热水、点燃的艾绒放进装置中、将磨细的粉笔灰用洗耳球吹入装置中,清晰的几条光柱就出现了,漂亮神奇的丁达尔效应,相信学生永生难忘.
二、利用改进创新实验突破抽象原理教学的重难点
电化学的相关教学一直是高中教学和高考的重难点.原电池的外电路,学生
能够通过指针的偏转了解电子流动方向,可是电池内电路中阴阳离子的运动并无明显的实验现象,学生只能靠强行记忆的方法,导致很多学生无法准确的说出运动方向.下面的案例很好的解决了这一难题.
案例2 原电池内电路离子移动方向的探究
通过Zn-Cu盐酸原电池实验中加入2滴5%的硫酸铜溶液,可清晰的观察到铜离子移动的方向.
非常简单的实验,解决了困惑学生的难点知识.可见,这个创新实验效果显著.
三、利用改进创新实验突破元素化合物教学的重难点
关于元素化合物的知识体系中,SO2和Cl2是两种学生需要掌握的重要物质,是高考中的重要考点.这两种物质的性质又非常活泼,可以发生许多反应,具有一系列的化学性质,性质繁杂.课本中仅有SO2与未经干燥氯气的漂白性实验,但因为这两种物质都是有毒物,实验准备麻烦或者实验耗时长.相信很多学校都不会安排学生做实验,少数学校可能有演示实验,甚至有的学校直接用视频代替实验,关于SO2和Cl2的其它性质就只能是记忆了.但如果我们老师利用好创新实验,将这两部分内容作如下设计,相信教学效果会大大提高.
案例3 SO2的制取和性质实验改进与设计
在梅花状点滴板的中心孔中加少量的亚硫酸钠粉末,在其余周围五孔中分别滴1~2滴品红溶液、pH试纸、石蕊试纸、含酚酞的氢氧化钠溶液、高锰酸钾溶液、浓氢氧化钠溶液(吸收多余SO2).最后在中心孔中滴加几滴70%硫酸溶液,旋盖上无孔盖板,就可以观察到一系列现象了,环保节能.SO2的一系列性质通过明显的实验现象牢记心中,并可以引导学生将该实验方案运用到其它的元素化合物的学习中,学生不再为记忆众多化学性质而发愁.
案例4 氯气的制取及其性质的微型实验
本创新实验的原理简单明了.从装置图可以看出,实验装置简单,没有高大上的仪器用品, 本套实验装置只需两个胶头滴管和一支具支试管,是实验室里普遍存在的仪器;其次操作非常简单,耗时非常的简短,就可以完成氯气的一系列性质实验.让学生更深刻的体会到化学就在身边.感觉到化学实验不是那么神秘和高深.相信通过这样的实验方式,学生不会再害怕Cl2,直观的展示Cl2的性质实验,对知识点也不用死记硬背了.
四、利用改进创新实验突破难以实现的实验教学重难点
高中阶段学生所能接触的有机化学实验为数不多,其中醛被银氨溶液氧化的实验,是有机实验中重要的一个.教材中安排了实验,并配有实物图片,其实学生会很期待这个实验的.可是本实验在实际操作中耗时太长,需要水浴加热,难以成功,有刺激性气味,试管实验现象不明显等诸多缺点,在教学中常被实验视频代替了实验.
案例5 喷出来的银镜
量取3 mL 10% NaOH溶液、3 mL 10% AgNO3溶液.倒入烧杯中混合,然后逐滴滴入5%的稀氨水,制取银氨溶液,转至喷壶,在洁净的玻璃上依次均匀的喷洒银氨溶液和20%的葡萄糖,就可以随意得到银镜了.
本实验的改进者只是通过改变浓度、pH的方法减去了繁琐的加热,缩短了时间,用葡萄糖代替有刺激性气味挥发的乙醛,让学生可以轻易制得银镜,让有机实验也变得简单方便.
案例6 氢氧化亚铁的制备
教材中氢氧化亚铁的制备方法是用新制的硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应制得.虽然硫酸亚铁是新制的,但是由于溶液中还是或多或少溶解有氧气,而且反应体系是一个开放体系,与外界存在着物质与能量的交换,空气中的氧气会不断溶解到溶液中,新生成的氢氧化亚铁会很快氧化成氢氧化铁,所以,在实际试验中,按照教材的试验方法,学生想要观察到白色的氢氧化亚铁沉淀是不可能的,基本只能靠记忆了.对此教师不能照本宣科,我们可以将实验改进,让实验效果得以呈现,不是将结论强加给学生去记忆.
一般改进方案为:在试管里注入少量加热除氧的新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴植物油(形成液封),用胶头滴管吸取煮沸去氧的氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管中溶液液面以下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,即可观察到白色的氢氧化亚铁沉淀生成,并可以保持一段时间.
实验创新的案例有很多,都是化学教师智慧的结晶,在这里笔者只是简单举出了其中的几个.常言道“实践是检验真理的唯一标准”,而对于化学学科,实验是检验真理的唯一标准.如果要从根本上改变学生学习化学难的观念,必须好好把握实验教学.如果教材中的实验让你感到为难、繁琐的时候,必须要大胆的创新.试想,如果学生在高中阶段的学习中,不时的接触到老师给以的创新实验,学生还会觉得化学枯燥无味吗,教学重难点的突破还那么困难吗.采用创新实验教学,既能轻松的突破教学重难点,同时在潜移默化中让学生会跟随教师的脚步大胆的尝试,激发学生的创造力,培养学生的创新能力和实验能力,是提高学生化学学科素养的有效方法.