在实验教学中培养化学概念意识

苏万清

化学是一门以实验为基础的学科，我们在学习和理解化学概念、化学性质、化学变化等过程中都离不了实验.其中化学概念主要反映物质的属性和化学变化的本质属性.在高中化学的教学过程中，教师要通过实验探究的方式呈现物质变化过程，鼓励学生自主设计实验环节，组合系列性实验，引导学生不断探究化学本质，触及隐性知识，从而促使学生在参与实验教学的过程中深化化学概念意识，培养和提升学生的高中化学核心素养.

一、呈现物质变化过程，具有说服力

化学变化的实质是相互接触的分子间发生原子或电子的转换或转移，生成新的分子并伴有能量变化，同时化学变化过程总伴随着发光、放热等物理变化.在高中化学的教学过程中，实验能最直观地呈现出这种物质变化过程，具有极大的说服力，有利于学生从宏观上深刻理解和把握化学变化的过程及实质.

例如，在进行制备Fe（OH）3胶体的实验过程中，我们进行的实验操作是向沸水中加入FeCl3饱和溶液，持续煮沸至溶液呈红褐色时停止加热.实验的直观性很强，通过观察实验过程中的颜色变化便可以感受到Fe（OH）3胶体的生成过程，学生很容易操作和理解.在操作中，我们选取的是饱和的氯化铁溶液而不是氯化铁稀溶液，这是由于若氯化铁浓度过低，不利于氢氧化铁胶体的形成.其次，实验步骤是向沸水中滴加FeCl3饱和溶液，而不是直接加热FeCl3饱和溶液，这是为避免因溶液浓度过大直接生成Fe（OH）3沉淀而无法得到氢氧化铁胶体.再而，实验用水是蒸馏水而不是自来水，因为自来水中含有杂质离子，可能会导致制备的Fe（OH）3胶体沉积.还有一点就是这个实验过程中涉及的化学方程式是Fe3++3H2OFe（OH）3（胶体）+3H+，在引导学生书写制备Fe（OH）3胶体的化学反应方程式时，要让学生明确一定要注明“胶体”，不能用“↓”“↑”符号.通过这些细节，学生在感受物质变化的过程中能够真正理解化学概念及化学变化.

二、鼓勵自主设计环节，讲究探究性

新课标要求高中化学实验教学要让学生体验科学探究的过程.因此，教师可结合教学内容和目标要求，鼓励学生自主设计实验环节，让学生在自主思考、主动探究的过程中加深对化学知识点的掌握，从而强化学生的科学探究意识，不断增强学生的创新意识和探究能力.

例如，在进行铝热反应的实验操作时，其反应实质是利用铝的还原性获得高熔点金属单质.实验操作是把少量干燥的氧化铁和适量的铝粉均匀混合后放在纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体中，中间插一根用砂纸打磨过的镁条，点燃.反应原理是Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3，但由于氧化铝的生成焓（-1645kJ/mol）极低，反应过程会放出巨大的热，甚至可以使生成的金属以熔融态出现，实验过程具有较大的安全隐患.因此，教师要在教材实验的基础上，引导学生思考改进实验的方式，自主设计实验环节.学生提出可以将原本盛放药品的纸漏斗改换为大号玻璃漏斗，并且去掉玻璃漏斗下端的玻璃短颈，让熔融物顺利滴落，同时在其内壁涂一层薄的凡士林，用来绝热，防止玻璃漏斗炸裂，且较高的玻璃内壁可以防止火星四溅.蒸发皿用铺有细沙的玻璃水槽代替，熔融物滴落水中迅速冷却，可以使所形成的小球不会沾到细沙，便于观察，实验效果更好.

三、设计系列性实验，发现隐性规律

设计系列性实验的思路是要通过组合实验的方式，优化实验设计，按一定的顺序进行实验操作，体现出实验教学的科学性、安全性、可行性及简约性原则，促使学生通过系列性实验逐步触及本质知识，发现隐性规律，加深对化学实验目的和结论的理解，真正掌握其中蕴含的化学知识内容.

例如，在进行二氧化硫的制备和性质探究的相关实验时，由于二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒的气体，易污染空气，多次独立实验的方式弊端很大.教师要引导学生思考设计系列性实验，组合实验装置，优化实验设计，使实验能够实现制备、气体收集、性质探究以及尾气处理等程序化的验证过程，从而使学生深化理解二氧化硫的相关知识点，体现实验设计的科学化、高效化、绿色化等原则.在完成制取和收集后，准备紫色石蕊溶液，品红溶液，高锰酸钾溶液等，继续进行二氧化硫的性质实验，使学生进一步了解紫色石蕊溶液变红显示了二氧化硫易溶于水，水溶液显酸性的性质.通过系列性实验可以使学生进一步发现物质的隐形规律，理解化学知识的本质.

总之，在实验教学中培养学生的化学概念意识的教学思路是通过实践方式的改进和创新，引导学生从直观性、说服性及系列性的实验中，感受化学变化的直观过程，获得关于化学概念的感性认识，在这个基础上再经过分析、归纳、推理、总结等理性思维拓展，加深对于化学知识内容的理解和掌握，从而促使学生真正触及化学知识的本质.