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对化学教材中四个实验的改进方式分析

作者:第一论文网 更新时间:2015年10月26日 21:04:51

 在多年教学实践中,笔者发现绝大多数中学生对化学兴趣很浓,但这些只是浅层次的感知兴趣和操作兴趣,并不能真正进行探究性思考,再加上教材中普遍都是验证性实验,这让他们感到做实验枯燥乏味。因此,教师有必要对实验教学进行改进,以激发学生探究实验的兴趣。笔者结合多年的教学实践,对初中化学教材中的4个实验进行了改进和补充。
    一、改进仪器
    关于义务教育教科书(2012版)化学下册“溶解时的吸热或放热现象”研究,教材主要给出以下仪器:试管、烧杯、玻璃棒、温度计。笔者在让学生做实验的时候发现以下几个问题:一是部分学生把温度计当成玻璃棒来搅拌。二是做该实验时正值冬天,水温很低,温度计变化不明显。
    针对以上情况,笔者做了以下改进,如图1所示。
    G37Y755.jpg
    取一只具支锥形瓶,插入带有小试管的单孔橡皮塞,在支管中装入少量红墨水,并在支管口上接一支U形管,向小试管中注入一定量的水,U形管中注入蓝墨水(共3套),然后分别往小试管中加入等质量(适量)的氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠,根据U形管中蓝色液柱的升降变化情况判断物质溶解时是吸热还是放热。
    改进后的实验大大增强了实验的视觉效果和对学生的视觉冲击力,使得实验现象更加鲜明,更加有效地帮助学生在短时间内解决疑点、难点,提高课堂效率。此外,凡是涉及气体体积变化、压强变化的对比实验都可以用该装置来进行研究。
    二、改进方法
    1.通过控制变量,达到对实验结果的有效控制
    在有的化学实验探究中,教师往往受应试教育的影响而在对某些实验下结论时略显草率。例如,对一个没有现象的实验反应,教师往往认定其结果无法判断反应的发生与否,在探究G37Y718.jpg和NaOH溶液混合的实验时,学生并没有观察到什么现象,从中得到的结论有两个:一是这个反应没有发生;二是反应发生了,但没有明显现象。这时教师可以引导学生分析没有明显现象的原因,并通过实验加以验证。取碳酸钠固体溶于水,发现碳酸钠固体很快溶于水并形成无色溶液,这就是我们看不见现象的原因,然而并不能由此说明两者之间没有发生反应,那么究竟如何判断是否发生了化学反应呢?我们必须通过其他途径来验证这个反应的发生。方法1:在两支试管中分别取相同体积的NaOH溶液,向其中一支试管通入G37Y718.jpg气体,另一支不通G37Y718.jpg气体,再向这两支试管中滴加少量稀盐酸,观察现象。若前者产生气体,则说明G37Y718.jpg气体一定和NaOH溶液发生了反应。因为这个实验有气体参加,所以笔者认为还可以利用压强差原理来进行实验设计,通过观察明显的物理现象,如气球的膨胀、U形管中液面高度差来判断反应的发生。方法2:取两只相同规格的软塑料瓶,向其中通满G37Y718.jpg气体,并分别注入等体积的NaOH溶液和水,振荡,根据瓶子变瘪的程度来判断NaOH溶液和G37Y718.jpg气体是否发生了反应。
    2.添加辅助仪器,使实验现象更加明显
    如教材中“对蜡烛及其燃烧的探究”实验出现了这样一个问题:首先,证明蜡烛燃烧生成了水与二氧化碳,但因为这个实验是在天气较热的9月份演示,此时气温较高,所以在冷而干燥的烧杯内根本无法看见产生的水雾;其次,由于烧杯离蜡烛火焰太近,蜡烛燃烧缺氧而产生的大量炭黑会将烧杯内壁熏黑,也看不到有水雾产生;最后,蘸在烧杯内壁的少量石灰水会由于蜡烛火焰的蒸发而留下少量白色物质,很容易使学生误解这是G37Y718.jpg气体与石灰水反应产生的生成物,但实际上是石灰水中的溶质氢氧化钙。笔者通过潜心研究和反复实践,认为可以做如下改进,如图2所示。
    G37Y756.jpg
    图2-a说明:在蜡烛火焰的上方倒扣一长颈漏斗,蜡烛燃烧产生的热水蒸气在经过长颈漏斗内壁的冷凝作用后很快就会有明显的水珠产生,现象非常明显。图2-b说明:用玻璃片迅速盖好烧杯后倒转过来,向烧杯内注入澄清石灰水,石灰水变浑浊。用玻璃片盖住烧杯是为了防止烧杯内收集的气体逸散。图2-c说明:在蜡烛外套一个比蜡烛稍大的玻璃管,这样就可以防止在熄灭蜡烛时产生的白烟随空气逸散,从而较易点燃蜡烛。
    三、利用生活中的常见品制成实验仪器
    化学实验的最终目的是让学生通过实验探究,掌握实验原理。有些实验如果我们教师能够巧妙地利用生活中的废弃物或者日常生活用品代替实验中的化学药品和制成简易实验仪器,既有助于解决药品短缺问题,又能解决实验器材问题,进而可以提高学生的动手能力以及节约和环保意识,为学生提供一个具有想象力和创造力的平台。例如,在“分子和原子”的“活动与探究”实验中,虽然操作简单,现象也很明显,但是如果教师按部就班就可能会遇到以下问题:一是在打开未启封的浓氨水试剂瓶瓶盖时,由于其密封性非常好,力气小点的学生要用手指抠半天,费时费力。二是该实验要获得成功,必须要放很多的浓氨水,由于浓氨水的挥发性很强,教师在做演示实验时发现教室里弥漫着非常刺鼻的气味,讲台旁边的学生受影响很大。[www .DYLW.NEt第一论文网专业提供论文代写和论文发表的服务,欢迎光临]三是因为浓氨水太多,所以造成了资源的浪费。四是因为浓氨水挥发性极强,挥发的氨气很多,所以很有可能会使放在大烧杯外边的小烧杯中的酚酞变红,最终影响实验结果。
    如何解决以上问题呢?笔者通过实践对该实验进行如下改进。方法1:用洗净的小青霉素瓶子代替烧杯,这很好地解决了以上两个难题。这种方法的优点是节约试剂,且C瓶中的浓氨水和B瓶中的酚酞试剂盖好瓶盖后还可以下次再用。方法2:取细铁丝若干,在细铁丝的上部用棉花包扎,并用酚酞溶液将其浸泡,将细铁丝插在一块塑料泡沫上(注意:塑料泡沫大小不能超过小烧杯口),将泡沫放在小烧杯A上,另取小烧杯B、C,分别向其中加入少量浓氨水和小半杯酚酞溶液,用大烧杯罩住小烧杯A和B,并将烧杯C置于大烧杯外。笔者惊喜地发现,包扎在铁丝上的棉花迅速变红,现象非常明显。
    改进后的优点:一是省时,因为氨气密度比空气密度小,挥发出来的氨分子迅速向位于上方蘸有酚酞溶液的棉花运动,使得棉花迅速变红。二是省药品,因为该实验只需少量浓氨水,所以就大大减少了由于氨气的挥发造成的空气污染。三是为下一步探究“酚酞溶液为何变红”的问题创造了良好的条件。
    总之,在化学实验教学中,教师不能按部就班,应灵活多变,利用各种条件和采取改进措施使实验尽可能简洁、明了,以此激发学生探究实验的动力。改进实验的最终目的是让学生能更好地观察实验、分析实验、理解实验、掌握实验,实现自我领悟。^