黄加娃
南宁市白沙路学校 广西南宁 530031
摘要:“化学是一门以实验为基础的自然科学。”实验是初中化学教学的重要手段,对于学生化学知识的理解和动手能力的培养起着重要的作用。那么实验是否一定要一味地照搬课本呢?我觉得初中化学实验的改进是值得探索的课题。有些实验的进行时间过长,不利于课堂教学;有些缺乏趣味性,没有紧密联系生活;有些会对环境有一定的污染;有些课本知识没有相应的实验加以说明,学生难以理解。因此对初中化学实验的改进和补充是非常必要的。
关键词:初中化学 实验改进
“化学是一门以实验为基础的科学”,实验是化学科学赖以生存和发展的基础,同时实验也是化学教学的重要组成部分。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,形成化学概念,理解和巩固化学知识,培养学生观察现象、分析问题、初步掌握一些常用的化学实验技能和探究的能力。目前人教版九年级化学中选用的演示实验和探究性实验都是百里挑一,具有代表性的实验,但有些实验也存在某些不足,如不易完成,或现象不明显等等,还有些理论知识欠缺必要的实验证明,有待补充。因此,我们不仅仅要做实验,更应该改进实验教学、探索实验方法、完善实验理论。
通过在教学实践中反复思考和摸索,我认为初中化学实验改进应该从以下几个方面着手。
一、提高反应速率,缩短反应时间
我们发现有些实验存在实验时间长,实验效果不明显的问题,一堂课的时间大约是40分钟左右,如果单这里就花费这么多的时间,后面的教学任务根本就无法完成,不利于课堂教学的连续性。针对此问题,我们需要对教材中的某些实验进行改进,以提高反应速率,缩短反应时间,使课堂教学更为高效。例如,按照教材做明矾净水实验时,花费时间较长,需20分钟左右。我们知道明矾净水的原理在于其水解产物氢氧化铝有很强的吸附性,吸附水中的悬浮颗粒,形成沉淀,从而达到净水的目的。弱碱性、弱酸性环境不利于氢氧化铝的生成,即不利于明矾的水解。若加入氢氧化钠调节水的酸碱性,有利于明矾水解,按水( mL):明矾(g):10%NaOH( mL)为100 mL:0.1g:0.075~0.1 mL(3~4滴)的比例加氢氧化钠后可提高反应速率,大大缩短了实验时间(只需10-15秒),增强了实验效果。还有在金属活动性强弱的验证性实验中,铝丝因表面有有一层致密的氧化膜,和硫酸铜反应的速率非常慢,不利于实验现象的观察。加入稀盐酸或食盐固体的铜盐溶液与铝反应现象明显加快,在加入稀盐酸或稀食盐溶液的铜盐溶液中其实是加入了相同的成分氯离子, 反应现象明显加快是由于氯离子对铝置换铜离子的反应有十分强烈的促进作用。 由于有氯离子存在,铝表面的氧化膜易被破坏,将其称为“氯离子现象”或“氯离子效应”,铝片表面的氧化膜不但能被酸中氢离子所破坏,也能被溶液中的阴离子所破坏。
二、联系生活,增强趣味性
很多化学实验因为仪器和药品的局限只能在学校完成,限制了化学实验的发展空间,应该多增设一些在日常生活中,用一些简单的生活用品就能完成的课外探究实验,使化学更密切地联系生活,能够学以致用,使实验更添趣味性。还可以激发学生的学习兴趣,巩固深化知识,提高学生的动手能力,培养学生的创新意识。教师可以指导学生利用方便的材料(玻璃杯、塑料袋、塑料瓶、火柴棒、墨水瓶等)自制一些常见仪器。另外,在日常生活中有些物质可作化学药品使用,例如:易拉罐、铁钉、铜丝、火柴盒皮(红磷)、铅笔芯、木炭、食盐、纯碱、面粉、鸡蛋壳、生石灰、鲜花、纯净水、自来水、白酒、白醋、废电池拆下来的铜帽、锌片、碳棒等都是化学实验常用的药。简易灭火器就是其中的一个。用塑料果汁瓶和棒棒冰瓶分别代替吸滤瓶和小试管,厨房里的小苏打和米醋分别替代碳酸钠溶液和盐酸。改进后的实验材料易得,操作简单,成功率高,而且“仪器”都是用塑料做的,不会出现其他意外。因而,就由演示实验变成了学生实验,提高了学生的动手能力和学习兴趣。 向果汁瓶中倒入一些小苏打,棒棒冰瓶中倒入一些米醋。注:果汁瓶距口1~2厘米处先用针扎几个小孔 棒棒冰瓶口剪成齿状。将棒棒冰瓶放入果汁瓶中,拧紧瓶塞。倒转“装置”, 倒转果汁瓶同时用大拇指堵住全部小孔上下振荡,充分反应后移开大拇指。液体从小孔喷出。
三、减少环境污染,增强环保意识
污染问题是摆在全人类面前的不容回避的、刻不容缓的现实问题,保护环境是每一个公民应尽的义务。特别是化学教师要在化学实验中起潜移默化的作用,严格要求学生,教育学生树立和强化环保意识,化学实验经常会差生一些有害物质而污染环境,实验过程中应注意控制污染物的排放,让学生感到每个化学实验都应考虑相关环境污染的预防、控制、处理问题,减少并杜绝实验污染。基于此,对于一些有污染物排放的实验,我们应做适当的改进,使其减少对环境的污染。教材中白磷燃烧实验应在通风橱中进行,可很多学校由于条件所限,没有通风橱或换气设施。若按照教材上的实验操作往往会导致燃烧后生成的五氧化二磷扩散到空气中,刺激人的呼吸道,影响健康、污染环境。可将实验改进为在大烧杯中加入四分之三大约80 ℃左右的热水,用镊子取两小块白磷,一块放入热水中,一块用滤纸擦干表面的水后放入干燥的大试管中塞上连有气球的橡皮塞,在另一个干燥的试管中加入少量红磷(如图1),将两个试管同时放入盛热水的大烧杯中,观察现象。将收集氧气的大试管倒扣在热水中,用坩埚钳在水面下取下橡皮塞,扣住水中的白磷(如图2),观察现象。改进后的实验不仅可以有效防止和减少生成的五氧化二磷对人体的危害,还能观察还能清晰的观察到冷却后五氧化二磷的颜色和状态,更加观察到白磷在水中燃烧。利于学生创新意识、环保意识的养成。
图1 图2
四、增加补充,加强理解知识点
化学实验能够帮助学生形成化学概念,获得和理解化学知识。但在教材中,有部分内容没有设计实验探究环节,只是给出理论上的结论,初三学生还处于直觉经验性思维向逻辑思维的过渡阶段,对概念的理解、判断、推理在很大程度上仍然离不开直观形象的支撑。基于此,可设计补充一些必要试验,使学生加强对知识点的理解。例如,在第九章溶液的教学过程中发现,学生对于气体溶解度的影响因素理解困难,可设计必要实验,加深理解。用注射器吸取10毫升新开的雪碧饮料,然后用胶头密封注射器针孔,将注射器活塞用力往外拉(如图1),观察到管中液体中有大量小气泡出现,说明压强减小气体溶解度减小;松手后管中有气柱,再将注射器活塞用力往里推(如图2),管中气柱缩短,推动力越大,气柱越短,说明压强越大,气体溶解度越小。同样用注射器吸取10毫升新开的雪碧饮料,然后用胶头密封注射器针孔,将其放入盛有500毫升热水的烧杯中(如图3),观察到管中有大量小气泡出现,注射器活塞向外运动,说明温度升高气体的溶解度减小,放入盛满冷水的烧杯中后(如图4),管中小气泡 减少,注射器活塞回缩(但无法回到原刻度),说明温度降低气体的溶解度增大。
化学课程始终将化学实验放在十分重要的地位,它是学生进行科学探究的重要手段,并与情感态度价值观的培养紧密结合。教师需要不断地学习,扩大知识面,善于在实验教学中探索创新,才能解决新形势下的各种实验问题,满足师生需求,跟上素质教育发展的步伐,适应课堂改革的要求。
参考文献:
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[2]高珊.气体溶解度的影响因素的有效教学探究[J].化学教育,2010(10):83
[3]聂瑞松.中学化学实验教学的改进策略[J].当代教育科学,2006(18)