初中化学实验改进例析

发布日期 : 2021-03-15点击次数 : 来源 : 《山东教育》中学刊

山东省龙口市北皂学校   苏永霞   韩允柱

化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是中学化学教学重要的教学内容和手段。实验对于帮助学生理解和掌握化学知识,培养他们的化学素养有着举足轻重的作用。传统化学实验教学由于强调验证性,设计比较常规,对学生的吸引力和能力培养有限。如何改进实验教学,提高化学实验的创新性、实用性、趣味性,就成为化学实验教学改革的重要问题。近几年来,笔者与同事通过对教材实验梳理改进,增补创新,对初中化学实验的优化进行了研究。

一、设计探究实验,启迪学生思维

初中化学教材中的一些实验,有些只是简单地向学生呈现出实验现象和结论,不利于学生实验探究能力与问题解决能力的培养。我们对部分实验进行了重新设计,加强实验的探究性,让学生带着问题去思考探究,在实验的过程中学生的思维得到调动和启发,从而提高实验的教学效果。

“碱与二氧化碳的反应”,因为二氧化碳能溶于水,所以向盛有二氧化碳气体的矿泉水瓶里加入少量氢氧化钠溶液,立即盖紧瓶盖,振荡,这个实验不能很好地证明是二氧化碳与碱发生了反应。因此可以通过实验设计将知识的呈现与学生的认知拓展相联系,巧妙设计对比实验,引发学生认知冲突。实验中用等量的氢氧化钠溶液与水对比和等量的二氧化碳混合后的体积减小量,让学生认识到二氧化碳的减少是由于与碱发生了反应,而不是溶于了水;再将稀盐酸滴入反应后的溶液,产生气泡证明反应后产生了新物质碳酸钠。对于无明显现象的化学反应,利用上面两个实验可以培养学生从反应物的减少和新物质的生成两个角度进行思考,深化学生的认识。

二、改进实验用品,提高实验效果

不同的实验用品对于实验效果具有直接的影响。对于因实验仪器不足,或是药品不合理,而使实验无法开展,或效果不理想的,我们也进行了相应的改进,使之达到最佳的实验效果。

“纯金属与合金的性质比较”,因为实验室器材不足,我们可以让学生从生活中多方寻找符合要求的黄铜合金(5角硬币)和铝合金材料,进行纯金属与合金的颜色、硬度的比较,突出了化学来源于生活,服务于生活的理念。纯金属与合金熔点比较,则是改进了实验器材,利用坩埚将不同大小颗粒状的铅、锡、铅锡合金(焊锡)分别熔化锻打,裁剪成大小、厚薄相同的薄片,在导热性能好的铜片上一起加热,从而达到对比实验的良好效果。

又如“实验探究不同地点二氧化碳含量”,原实验设计由于空气中二氧化碳的含量不高,学生取样的时机不及时等原因,往往实验效果并不明显。我们设计了新的实验方案:用50毫升针管吸入10毫升滴有酚酞试液的饱和石灰水,带到不同的地点,吸入40毫升空气后,用橡皮堵住管口反复振荡,排出空气,再吸入空气,反复操作,直到溶液变浑浊,红色褪去。最终吸入空气的多少,与二氧化碳的含量成反比,从而比较精确地测定出不同地点空气中二氧化碳的含量的差别。

三、开发创新实验,增进学生理解

在教学过程中,教材和习题中涉及的一些知识点和内容,由于没有设计实验探究,或是探究方法单一,造成学生学习兴趣不高,学习效果不太理想。我们根据知识内容特点开发了相应的化学实验,从而促进学生的学习和理解。

如在讲解“活性炭的吸附性”时,将教材中所介绍的活性炭吸附性内容设计成如下实验:将漏斗用脱脂棉塞住,把活性炭颗粒放入漏斗中,将品红溶液慢慢倒入漏斗内,过一会儿,无色的水从漏斗下端流出,汇聚在烧杯底部,而白色的脱脂棉没有变色,红色的品红被活性炭吸附留在了漏斗内。有趣的实验现象,立刻吸引了学生的注意力,让学生真实感受到了活性炭的吸附性。

在讲解二氧化碳能助燃的性质时,学生往往感到不可思议,一头雾水。于是我们就设计了演示实验,将在空气中点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条会继续燃烧,发光并产生白烟和黑色颗粒。这就说明二氧化碳也能支持燃烧,镁条着火不能用二氧化碳灭火。

四、开展趣味实验,激发学生学习兴趣

趣味实验对于激发学生的化学学习兴趣,帮助学生理解抽象的化学知识和概念具有非常显著的作用。因此在化学教学中应该加强趣味实验的开发与应用。教师可以联系学生生活中比较熟悉的现象以及用品来开展趣味实验,体现从生活走进化学的课程教学理念。

“纯碱的性质”,可以让学生自己利用家中厨房里的紫甘蓝汁、白醋、纯碱,参照碳酸钠的化学性质,进行趣味探究。例如学生用料理机将紫甘蓝打碎,过滤出紫色的汁液,向其中倒入纯碱,液体变成了浓郁的墨绿色,再向其中倒入白醋,冒出大量气泡,同时液体颜色先变为紫色,后变为粉红色。该实验操作简单,现象明显,趣味性较强。既通过生活中常用物质探究了纯碱的性质,还帮助学生认识了自然界中天然的酸碱指示剂。

再如在学习“铁的化学性质”时,可以指导学生将蜡烛熔化后涂在铁板表面,用小刀等尖锐的东西在蜡上刻画出花纹图案,然后将花纹内的蜡清除干净,再将稀盐酸滴在花纹内,待反应完毕不再产生气泡,将盐酸冲洗掉,最后再将铁板放入热水中,石蜡熔化,美丽的图案凹痕就出现在铁板上了。也可以将硫酸铜溶液滴在花纹内,待反应完毕,花纹都变成红色,再做同样处理,这样花纹还镀上了颜色,图案就更加清晰漂亮。这样的实验具有丰富的探究乐趣和价值,对培养学生的动手实践能力,让学生体会化学与生活的紧密联系,具有很好的引领作用。

化学实验教学中这些看似微不足道的改进和创新,由于实验现象明显,方式灵活多变,能够激发学生的化学学习兴趣,启迪学生的思维,帮助学生更好地理解所学的化学知识,值得我们为之探索与研究。

(《山东教育》2021年12月第34期)