夏　磊

文章編號(hào):1005-6629(2009)07-0009-04中圖分類號(hào):G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C

《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)中學(xué)化學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)提出了新的要求。如何充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的作用是一個(gè)值得探討的問題。上海新教材化學(xué)課本中的實(shí)驗(yàn)類型有多種形式,其中演示實(shí)驗(yàn)有85個(gè),學(xué)生實(shí)驗(yàn)9個(gè),選做實(shí)驗(yàn)21個(gè),家庭小實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)16個(gè),演示實(shí)驗(yàn)占據(jù)的比例很大。 因此優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)效果,這對(duì)中學(xué)的化學(xué)教學(xué)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

演示實(shí)驗(yàn)是最直觀、最有效的教學(xué)手段之一,做好演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課堂教學(xué)成功的關(guān)鍵。演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與優(yōu)化的作用主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

1為學(xué)生提供了真實(shí)、鮮明、生動(dòng)的感性材料

演示實(shí)驗(yàn)有助干學(xué)生將具體現(xiàn)象抽象思維結(jié)合起來,運(yùn)用“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里” 的分析辦法,通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,來認(rèn)識(shí)微觀世界的本質(zhì),加深對(duì)化學(xué)慨念、原理的理解,從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。另外,教師有條不紊、從容不迫的演示,規(guī)范準(zhǔn)確、落落大方的操作,有聲有色、循循善誘的引導(dǎo),對(duì)學(xué)生都具有潛移默化的作用,不僅能使學(xué)生逐漸形成正確的操作技能和方法,而且有利于學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的心理品質(zhì)。

案例1:有機(jī)化學(xué)連續(xù)氧化實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1.1問題的提出

高三的教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)一些有機(jī)信息題涉及從醇到醛再進(jìn)一步到酸的連續(xù)氧化內(nèi)容,或者是用強(qiáng)氧化劑把醇一步氧化為酸。在學(xué)有機(jī)化學(xué)時(shí)許多同學(xué)往往忽視了反應(yīng)的條件,解題時(shí)思維在這些地方受阻。因此我們結(jié)合高三教材設(shè)計(jì)了以連續(xù)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。

1.2 實(shí)驗(yàn)用品

分析純無水乙醇,氧化銅粉末,2 %的硝酸銀溶液、2 %的氨水、10 %的氫氧化鈉溶液,脫脂棉,20×200 mm具支試管1支,20×200 mm試管,試管,三通,酒精燈,鐵架臺(tái),鐵夾。

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置

1.4 實(shí)驗(yàn)操作步驟及現(xiàn)象

(1)檢查裝置的氣密性

(2)將5 mL乙醇滴加到脫脂棉中并塞入左側(cè)大試管底部,繼續(xù)在左側(cè)大試管中部裝入一定量的氧化銅粉末。右側(cè)具支試管中裝入氧化銅粉末。左側(cè)下方小試管中加入新配制的銀氨溶液2 mL,右側(cè)下方小試管中加入滴有酚酞的氫氧化鈉溶液2 mL。

(3)打開通往左下方銀氨溶液小試管的鐵夾同時(shí)關(guān)閉通往具支試管的鐵夾,然后點(diǎn)燃大試管處的酒精燈先加熱脫脂棉使其吸收的乙醇?xì)饣⑹挂掖颊羝錆M整個(gè)裝置,再把乙醇燈移至氧化銅粉末處加熱。此時(shí)由于乙醇蒸汽與氧化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),可以觀察到氧化銅粉末由黑色變成暗紅色,在左下方裝有銀氨溶液的小試管由于出來的乙醛蒸汽溫度較高所以不需要用水浴加熱即可觀察到銀鏡現(xiàn)象。

(4)打開通往具支試管的鐵夾同時(shí)關(guān)閉通往左下方銀氨溶液小試管的鐵夾,點(diǎn)燃右側(cè)的酒精燈,直到右下方滴有酚酞的氫氧化鈉溶液的小試管中溶液由紅變?yōu)槌吻濉?/p>

(5)先移去右下方裝有氫氧化鈉的小試管再熄滅酒精燈。這時(shí)可以看到左右兩側(cè)大試管中的黑色氧化銅粉末都已有一部分變成暗紅色。

1.5 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新特點(diǎn)

(1)該實(shí)驗(yàn)裝置為全封閉裝置,藥品用量少,基本消除了環(huán)境污染。

(2)由分步的反應(yīng)改為連續(xù)的反應(yīng),同時(shí)深化了學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)中氧化還原反應(yīng)原理的理解,提升學(xué)生思維的靈活性。

(3)實(shí)驗(yàn)裝置簡單,操作方便,現(xiàn)象明顯,安全可靠,整個(gè)實(shí)驗(yàn)可以引導(dǎo)學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊思考。

在高三課堂復(fù)習(xí)中使用該裝置對(duì)同學(xué)們進(jìn)行了演示實(shí)驗(yàn),并結(jié)合有關(guān)題型進(jìn)行講解后,我們對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的考查結(jié)果進(jìn)行了得分率統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)學(xué)生在處理連續(xù)氧化這部分知識(shí)點(diǎn)時(shí)全班的準(zhǔn)確率可以達(dá)到95 %以上。

通過以上案例說明,演示實(shí)驗(yàn)在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的外表特征,物質(zhì)變化的條件、現(xiàn)象和規(guī)律,具有重要的作用。采用先演示分析,后得出結(jié)論的方式,有利于為形成抽象的概念提供感性知識(shí),符合由感性到理性的認(rèn)識(shí)過程。我想這就是在高三進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化與創(chuàng)新的魅力所在。

2應(yīng)用演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維及邏輯思維能力,增強(qiáng)節(jié)約意識(shí)、環(huán)保意識(shí)

演示實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,能起“百聞不如一見”的作用,是課堂教學(xué)的重要組成部分之一。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中,演示實(shí)驗(yàn)不僅僅限于導(dǎo)人新知識(shí)時(shí)運(yùn)用,而應(yīng)當(dāng)遍及各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中。在分析、解答較復(fù)雜的計(jì)算題、推斷題時(shí),如果借用演示實(shí)驗(yàn),把題目中的已知條件轉(zhuǎn)變成一個(gè)個(gè)直觀的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這樣,可以幫助學(xué)生理清思路,減少解題時(shí)間,提高答題正確率。而在課堂教學(xué)中,利用演示實(shí)驗(yàn)向?qū)W生提問,則可以訓(xùn)練學(xué)生的觀察、分析、判斷、推理等能力。

案例2:濃硫酸的脫水性和氧化性及反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)

2.1 問題的提出

濃硫酸的脫水性和氧化性是高中化學(xué)的驗(yàn)證型演示實(shí)驗(yàn),一般該反應(yīng)在燒杯中進(jìn)行。由于燒杯體積較大,為了使實(shí)驗(yàn)有良好的效果,教師往往會(huì)采用多一點(diǎn)蔗糖好讓“黑森林蛋糕”更明顯。但是反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫有害氣體卻直接排放到了教室中。

2.2實(shí)驗(yàn)用品

所用儀器:具支試管、單孔膠塞、分液漏斗(盛放2 mL濃硫酸)、導(dǎo)管、試管、有濃氫氧化鈉的棉團(tuán)等。

試劑:5 g左右的蔗糖,濃硫酸

2.3 實(shí)驗(yàn)裝置

2.4 實(shí)驗(yàn)操作步驟及現(xiàn)象

(1)檢查裝置的氣密性

(2)分別將5 g蔗糖放入左側(cè)具支試管中,在整套裝置中間的小試管中加入3 mL濃度較稀的品紅溶液,最后在右側(cè)小試管底部裝入滴有濃氫氧化鈉溶液的棉花球。

(3)打開分液漏斗活塞,通過分液漏斗向大試管中滴加5～8滴水。

(4)再繼續(xù)向分液漏斗中滴加2滴管濃硫酸后立即關(guān)閉活塞。

(5)先打開通往品紅溶液的鐵夾,關(guān)閉通往裝入滴有濃氫氧化鈉溶液的棉花球的小試管的鐵夾。將反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體先通入品紅溶液,待品紅溶液褪色后將通往品紅溶液的鐵夾關(guān)閉,然后打開通往裝有棉花球小試管的鐵夾。該反應(yīng)所產(chǎn)生的有害氣體可以在裝有濃氫氧化鈉的棉團(tuán)中被吸收。

2.5 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新特點(diǎn)

(1)試劑用量少, 節(jié)約藥品,現(xiàn)象也很明顯。

(2)既能夠證明濃硫酸的脫水性,也能證明濃硫酸的強(qiáng)氧化性。

(3)開放型實(shí)驗(yàn)變成了封閉型實(shí)驗(yàn),對(duì)環(huán)境污染小。反應(yīng)體系在該裝置中始終處于封閉狀態(tài)。用滴有濃氫氧化鈉溶液的棉球吸收多余的二氧化硫氣體,可防止倒吸現(xiàn)象,安全且操作方便。

(4)通過演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后對(duì)尾氣處理裝置的科學(xué)設(shè)計(jì),達(dá)到了增強(qiáng)學(xué)生環(huán)保意識(shí)的目的。從節(jié)約、環(huán)保和安全的角度設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn),不僅能夠減小對(duì)環(huán)境的污染,減少浪費(fèi)和降低成本,而且能夠加強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

另外,在課堂教學(xué)中,利用該演示實(shí)驗(yàn)向?qū)W生提問,還可以訓(xùn)練學(xué)生的觀察、分析、判斷、推理等能力。如先讓學(xué)生預(yù)習(xí)該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提出下列幾個(gè)思考題:①黑色物質(zhì)是什么?②品紅溶液為什么會(huì)褪色?③反應(yīng)過程中體現(xiàn)了濃硫酸的那些性質(zhì)? ④反應(yīng)的化學(xué)方程式如何書寫?如何從現(xiàn)象判斷產(chǎn)物?

其中,前兩小題學(xué)生預(yù)習(xí)后就有答案,但后兩個(gè)小題就有些困難了。將學(xué)生的思維引入之后,開始演示濃硫酸與蔗糖反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)反應(yīng)完成后,請(qǐng)學(xué)生回答以上問題。然后,教師歸納總結(jié)濃硫酸的三大特性即吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。在該實(shí)驗(yàn)中,讓學(xué)生先預(yù)習(xí),并給出思考題,可以讓學(xué)生清楚在后面的實(shí)驗(yàn)中該注意些什么,就將學(xué)生的注意力集中到實(shí)驗(yàn)桌上來了。另外,使學(xué)生在觀察現(xiàn)象的同時(shí)進(jìn)行思考,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、判斷、推理、歸納等能力,從演示實(shí)驗(yàn)中學(xué)到本節(jié)課所講的知識(shí),并且在觀察現(xiàn)象的過程中鞏固氧化還原的知識(shí),從而達(dá)到一石二鳥的目的。