浅谈化学实验教学的改进

来源:用户上传      作者: 孙春生

　　化学是一门以实验为基础的学科，化学中的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的。因此，如何通过实验教学调动学生学习化学的积极性，使他们学好化学的基础知识，为将来从事农业劳动、工业生产和社会实践等活动储备能力，这是摆在广大教育工作者面前的一个重大课题。在教学实践中，笔者发现，改进实验教学是激发学生学习自觉性、培养学生动脑动手能力的关键，教师可以通过实验教学的不断改进来培养学生的创新能力。
　　
　　（一）实验内容的整合
　　
　　在化学实验教学中，可根据教材的编排顺序，努力探索其规律，创设一些恰当的问题，鼓励学生大胆思索，以积极的心态参与实验，把握实验技巧提高实验能力。笔者在讲《碱的性质》时，演示碱与酸的反应，用新制的氢氧化铜与硫酸反应，学生观察到新制的氢氧化铜溶解，同时看到有气泡产生。学生非常好奇，为什么会产生气泡呢？于是我对学生解释：新制的氢氧化铜是由氢氧化钠与硫酸铜反应得到的，氢氧化钠溶液配制后放置的时间较长，与空气中的二氧化碳反应的原因。由于氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应成碳酸钠，碳酸钠与硫酸反应生成二氧化碳。在实验教学过程中，教师要鼓励学生善问多问，注重学生的发现，培养学生认真思考的科学态度。
　　对于在实验室制取二氧化碳的实验，教材上讲的是以大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取。为什么不用稀硫酸代替稀盐酸，不用碳酸钠代替石灰石或大理石呢？为让学生理解并掌握这部分知识，可以补充下面的实验：①用大理石和稀硫酸反应，观察实验现象：刚开始时有气泡冒出，但反应一段时间后，不再产生气泡。原因是生成的硫酸钙微溶于水，附在了大理石的表面，阻止了大理石与稀硫酸的接触，反应逐渐减慢直至不能继续进行，看不到气泡的产生。②用碳酸钠和稀盐酸反应，观察实验现象：反应速度太快，产生的气体来不及收集反应就结束了。通过以上实验，让学生得出以下结论：选择的药品不恰当，难以保证实验的成功，反应速度过快，不便于实验操作；反应不能继续进行，得不到实验产品，从而得出“实验室制取二氧化碳的最佳方法是稀盐酸与石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）反应”。这样做既避免了学生学习上走弯路，又巩固了所学知识。
　　
　　（二）实验过程的严谨
　　
　　在实验教学中，教师应培养和端正学生的科学态度，让学生养成通过现象看事实的良好习惯，坚信实验事实，尊重观察到的实验现象，对实验操作步骤、操作方法、实验条件的控制等每一个细节必须认真对待，决不允许半点马虎。对实验中出现的特殊现象，要引导学生运用学过的理论知识，进行合理的思考与探讨，找出问题产生的真正原因。在教学中必须做到理论与实践的统一，理论与实际的联系。例如，在讲氢气的性质时，氢气在空气中燃烧呈蓝色的火焰，而实验时（用玻璃管）发出的是淡黄色的火焰。为什么会出现这样的情况呢？这是由于玻璃中的钠元素在高温下发出的焰色干扰了氢焰的颜色，（教师紧接着把玻璃管换成通铜管）再观察氢气燃烧的颜色结果是淡蓝色。这样既证明了氢气燃烧是淡蓝色火焰，又证明玻璃中含有钠元素。再如，讲完一氧化碳性质后，对学生提出这样一个问题，如何除去二氧化碳中少许的一氧化碳？不少学生提出用点燃的方法。教师及时的指出，多数是二氧化碳，少数是一氧化碳能燃烧吗？（答案是不能）只有将混合气体通过灼热的氧化铜，达到除去一氧化碳的目的。通过讲座，学生对这个问题有了一个深刻的理解认识。
　　
　　（三）优化实验程序
　　
　　在化学实验教学过程中，不仅要求学会正确的使用基本仪器，还要掌握一定的操作技能。让学生学会独立设计实验方案，提高学生实验设计能力。笔者在讲完二氧化碳相关内容后，要求学生完成这样一套题目：要想得到高纯度的铜，用氢气、碳、一氧化碳来还原氧化铜，哪种方法最佳？这道题比较综合，可引导学生从实验装置、控制反应条件、反应物和生成物的状态等方面进行考虎，鼓励学生有不同的看法，倡导学生提出问题，对于学生设计的各种方案要认真评价，然后与学生一起分析用哪种物质还原氧化铜最好。①用一氧化碳还原氧化铜：一氧化碳有毒，多余的一氧化碳需要燃烧掉；②用碳还原氧化铜：多余的碳与生成的铜分离时，操作复杂麻烦。③用氢气还原氧化铜：既无有毒气体，又不需分离生成物铜。通过以上分析，使学生深刻了解到用氢气还原氧化铜最理想。
　　
　　（四）改进演示实验
　　
　　笔者在讲“二氧化碳性质”的时候，对演示实验做了如下改进：取一条干燥的紫色石蕊试纸，然后用玻璃棒蘸上稀醋酸，与试纸接触，让学生观察现象（石蕊试纸变红色）；再取一条干燥紫色石蕊试纸，用玻璃棒蘸上水，同试纸接触，让学生观察（紫色石蕊试纸不变色）；取第三条干燥的紫色石蕊试纸，直接放进盛二氧化碳的集气瓶中，让学生观察（紫色石蕊试纸不变色），取第四条石蕊试纸，先用玻璃棒蘸上水，与试纸接触，将试纸湿润，再放入盛二氧化碳的集气瓶中，让学生观察（紫色石蕊试纸变红色）。经过以上演示实验呈现的明显现象，先让学生分析其原因，再由老师分析得出结论：二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊变红色。为进一步让学生熟知所学知识，笔者紧接着演示了将稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸分别滴在紫色石蕊试纸上，让学生观察现象，学生通过醋酸、碳酸、盐酸、硫酸、硝酸都能使紫色石蕊变红的现象，从中得出“酸能使紫色石蕊变红色”的结论。这样做既扩大了学生所学知识面，又巩固了学生对酸的这一特性的掌握。
　　如白磷在热水下面通过氧气燃烧的实验，在提供给学生的操作过程设计中，可以做以下两个方面的改进：①氧气的储存同样可以采用装入充气玩具（气球）的方法，出气口用玻璃管与橡皮管连接，用弹簧夹子夹住橡皮管，需要时挤出便可。②由于白磷燃烧时表面水会沸腾，部分白磷会浮上水面燃烧，不安全。可以将一锥形漏斗与乳胶管连接，放入水中，将白磷罩住，通入空气时，漏斗内的水被排除，白磷可以安全燃烧。如此改进，可使实验便于操作，发生的现象明显，学生容易观察到，同时增强了实验的趣味性和实验过程中的安全可靠性。
　　化学实验教学需要科学地改进。教师要大胆创新，不断改进实验教学，帮助学生提高观察能力、扩展思维空间、培养创新技能。

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