常國旗
摘 要:化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,化學實驗是化學教學最基本的途徑和方法。高中化學實驗正朝著探究化、生活化、綠色化的方向發(fā)展。為了使化學實驗能更好地發(fā)揮教育教學功能,提高效率與質(zhì)量,在教育教學實踐中對教材部分實驗進行改進,以提高學生對化學學科的學習興趣,增強學生的動手能力和探究意識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:高中化學;實驗改進;實踐;反思
新課改后,化學實驗在化學教學中的地位顯得尤為重要。為了改變以往實驗課上按方抓藥,迎合實驗現(xiàn)象,完成教學任務的現(xiàn)狀,提高實驗的可觀察性和可操作性,對教材實驗方案認真研讀和分析,查閱資料學習一些具體思路和改進意見,結(jié)合自己多年的教育教學經(jīng)驗,就如何改進高中化學實驗進行了實踐。從改進實驗儀器、實驗裝置、實驗藥品、實驗手段、實驗教學方法、補充實驗探究性等方面提出了自己的想法和觀點。
一、化學實驗改進在教學中的實踐
1.利用廢舊物品改進實驗儀器和裝置
用無毒、無害而生活中隨處可見的飲料塑料瓶(桶)、輸液瓶(管)、注射器等可代替化學實驗中的好多儀器,如水槽、燒杯、集氣瓶、漏斗、導氣管、移液管、膠頭滴管等。把大的礦泉水桶從下半部剪開即是水槽,把小的飲料瓶剪開,下半部分可作燒杯,上半部分可作漏斗。飲料瓶上安一個支管,利用塑料的熱塑性,把玻璃管的一端在酒精燈上加熱后往飲料瓶上一插冷卻即可,非常方便。類似這些方法可以解決化學教材中大多數(shù)實驗儀器的短缺問題。例如,用飲料瓶器材做《二氧化碳的制取及性質(zhì)實驗》就非常圓滿。用輸液瓶(管)快速制取、儲存NO2、NO并能進行一些性質(zhì)實驗,裝置價格低廉,操作簡便,安全環(huán)保,便于攜帶。
2.改進實驗裝置和方法使現(xiàn)象更明顯
做《鋁在氧氣中的燃燒》實驗時,教材中“把薄鋁箔卷成筒狀,內(nèi)部裹一紙片,點燃紙片立即伸到盛有氧氣的集氣瓶中”,這樣做紙片通常不能引燃薄鋁箔,為了提高實驗的成功率,可改進如下:先將濾紙剪成條狀后用水浸濕,然后在濾紙上沾滿鋁粉,最后把沾了鋁粉的濾紙晾干,引燃濾紙后立即伸入到盛有氧氣的集氣瓶中,濾紙上的鋁粉劇烈燃燒,火星四濺,發(fā)出耀眼的白光。做《用濾紙做半透膜滲析》實驗時,先對半透膜的制作加以改進,將膠水均勻涂在玻璃片上,晾干揭下。再對實驗過程改進,在半透膜兩面各放一張濾紙,分別滴加淀粉溶液和碘水,最后用玻璃片夾住,數(shù)分鐘后將濾紙揭開,可觀察到滴加淀粉的濾紙變藍色,滴加碘水的濾紙不變色,說明小分子能透過半透膜,而高分子不能。做《氫氣在氯氣中燃燒》實驗時,由于燃燒過于劇烈,蒼白色火焰不便于觀察,可抽取一注射器氯氣,在氫氣燃燒的火焰內(nèi)緩緩推出,這樣可長時間明顯觀察到蒼白色火焰。做《木炭還原氧化銅》實驗時,若用木炭粉,預期實驗現(xiàn)象不太理想,可改成打印機用的墨粉(粉末極細,與氧化銅粉末充分接觸),實驗現(xiàn)象則非常明顯。做《燃燒的條件》實驗時,氧氣流在水下將白磷吹得到處移動,無法充分接觸不容易燃燒。若在導氣管末端連接倒扣的小漏斗罩在白磷上,然后再通氧氣,實驗就能獲得成功。做《焰色反應》實驗時,由于鉑絲細蘸取鹽溶液量極少,現(xiàn)象稍縱即逝,若用點滴板盛放酒精并點燃,撒入固體鹽或用注射器向火焰內(nèi)緩慢注入濃鹽溶液,火焰顏色持久而明顯。
3.對課本實驗延伸增強探究性
如氫氣驗純后試管中余焰的檢驗。氫氣驗純后試管內(nèi)應殘留有余焰,但是不容易觀察到。為了觀察余焰,可設(shè)計將驗純后的試管口朝上、立即微傾斜浸入水槽中,使水進入試管(不能淹過整個試管口),氫氣被水排出,在試管口可以看到剩余氫氣繼續(xù)燃燒的火焰,現(xiàn)象明顯。乙炔能使溴水褪色,有學生推測乙炔和氯氣反應應該更劇烈。可設(shè)計為用兩個小注射器分別抽取少量的乙炔和氯氣,針頭用細輸液管相連伸入水中,慢慢推動注射器,當兩氣體在細輸液管內(nèi)混合時,立即發(fā)生微爆炸,產(chǎn)生明亮的小火球和濃黑煙絮。氧氣不能使品紅溶液和淀粉碘化鉀溶液褪色,臭氧氧化性強于氧氣,可以嗎?可設(shè)計簡易臭氧發(fā)生器,在放電條件下使氧氣部分轉(zhuǎn)化為臭氧,再將混合氣體通過品紅溶液和淀粉碘化鉀溶液,發(fā)現(xiàn)溶液均褪色。
二、化學實驗改進在教學中的反思
通過對高中化學實驗內(nèi)容的系統(tǒng)分析和教學實踐,總結(jié)化學實驗的改進與創(chuàng)新資料,改變化學實驗教學隨意、盲目的現(xiàn)狀,更新教學觀念,提升化學教學質(zhì)量。在研究與改進的過程中與教學實踐相結(jié)合,使實驗設(shè)計更科學、更切實可行,實驗操作更簡潔、更生活化,實驗現(xiàn)象更明顯、更直觀。
高中化學實驗改進和創(chuàng)新,不僅能解決經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的學校,因?qū)嶒灄l件簡陋、實驗經(jīng)費緊張,教師如何“因地制宜”用一些生活用品代替實驗儀器來完成本來無條件完成的實驗,如用飲料水瓶、經(jīng)消毒處理的一次性注射器、輸液器等完成實驗,盡量地想辦法創(chuàng)造條件,開足開全實驗內(nèi)容。對于實驗條件較好的中學來說,可采用多媒體課件與化學實驗的有機整合,實驗延伸增強探究性,對教材中部分實驗進行改進和創(chuàng)新,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新思維,進一步完善和強化化學實驗的教育教學功能,提升學生的核心素養(yǎng)。