都海英
(南京市第九中學(xué) 江蘇 南京 210018)
化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)教學(xué)的最基本特征。 在日常教學(xué)中,我盡可能讓結(jié)論以實(shí)驗(yàn)結(jié)果的形式呈現(xiàn),而不是直接陳述。 這樣做的目的,不僅是要告訴學(xué)生化學(xué)研究過程中的結(jié)論并非憑空想象,而是有一定的事實(shí)依據(jù),同時(shí)也傳遞給學(xué)生一種研究科學(xué)的態(tài)度和方法。
課本實(shí)驗(yàn)無疑是非常重要的,同時(shí)我們還可以利用這些實(shí)驗(yàn)幫助理解其他更深層次的問題。 在鈉的化合物中課本設(shè)計(jì)了“Na2CO3和NaHCO3的堿性對比”實(shí)驗(yàn)(使酚酞變紅的顏色深淺), 這其實(shí)給我們講授Na2CO3和酸的反應(yīng)原理提供了很好的素材。 有些老師往往習(xí)慣跟學(xué)生直接做出理論解釋:第一步:CO32-+H+=HCO3-;第二步:HCO3-+H+=H2O+CO2。 其實(shí)我們應(yīng)該思考一下,怎么讓學(xué)生相信第一步反應(yīng)是產(chǎn)生了HCO3-呢? 我是這樣來處理的:先做課本實(shí)驗(yàn):向同濃度的Na2CO3和NaHCO3滴加等量的酚酞, 觀察顏色。 Na2CO3溶液(試管I ) 深紅,NaHCO3溶液(試管II)淺紅。 然后向含有酚酞的Na2CO3溶液(試管I)中逐滴加稀鹽酸,酚酞的紅色由深變淺,和試管II 的淺紅色NaHCO3溶液作比較, 顏色幾乎相同。繼續(xù)滴加稀鹽酸,產(chǎn)生大量氣泡,溶液的紅色消失。
其實(shí)也就是用酚酞來指示整個實(shí)驗(yàn)的過程并判斷反應(yīng)的生成物, 這就讓反應(yīng)原理通過直觀現(xiàn)象來呈現(xiàn)。此時(shí)學(xué)生不是被動接受老師的分析講解,而是主動根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷每步反應(yīng)的生成物從而寫出反應(yīng)方程式,這種學(xué)習(xí)方式正是我們倡導(dǎo)的自主學(xué)習(xí),只是通過實(shí)驗(yàn)的手段來完成自主學(xué)習(xí)的過程。
在學(xué)習(xí)元素化合物知識時(shí),有很多物質(zhì)的性質(zhì)是通過試管實(shí)驗(yàn)完成的。 如果老師按照課本要求來操作當(dāng)然可以完成實(shí)驗(yàn),但由于試管本身很小,坐在教室后排的同學(xué)就可能觀察不清楚實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象而影響實(shí)驗(yàn)效果,同時(shí)也不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,此時(shí)我們可以選擇學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)來完成,但是如果只是簡單的把演示實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生實(shí)驗(yàn),必然要消耗大量的化學(xué)試劑,這并不符合綠色環(huán)保的理念,如果能設(shè)計(jì)一些有趣的微型實(shí)驗(yàn),通過微型滴管滴幾滴試劑就能觀察明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這樣的效果最佳。 在鐵的化合物教學(xué)中我嘗試用這樣的方法取得了很好的效果。 整個實(shí)驗(yàn)只需要在一張濾紙上完成,每種溶液只需要一滴。
如下圖所示:在一張濾紙上(濾紙放在表面皿上。 后同)分別滴一滴FeCl3和KSCN 溶液,兩滴試劑靠近但不混合,(如圖一、二)它們通過滲透接觸,相遇的部分變成紅色,并形成非常漂亮的“一線潮”景觀(圖三),實(shí)驗(yàn)完成。
在一張濾紙上依次滴一滴FeSO4、KSCN、氯水,三滴試劑靠近但不接觸,(見圖一、二、三)由圖四可以看出:當(dāng)溶液兩兩混合時(shí)不出現(xiàn)紅色,只有當(dāng)三溶液交匯時(shí)才會出現(xiàn)紅色。 學(xué)生由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出兩個結(jié)論:(1)Fe2+遇KSCN 不變紅;(2)氯水可以氧化Fe2+變成Fe3+
在一張濾紙上分別滴一滴FeCl3和KSCN,當(dāng)兩滴試劑接觸時(shí)出現(xiàn)一線潮現(xiàn)象,(如圖一)。 然后在紅色區(qū)域加少許鐵粉,等待片刻,鐵粉周圍的區(qū)域紅色漸漸消失(圖二),最終呈現(xiàn)圖三的結(jié)果。 說明Fe3+被鐵粉還原。
微型實(shí)驗(yàn)不僅彌補(bǔ)了演示實(shí)驗(yàn)的缺陷,還可以訓(xùn)練學(xué)生的動手操作能力以及思維能力。 學(xué)生自己由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析整合最后得出我們想要的結(jié)論,取得了非常好的效果。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于解決學(xué)生易錯難懂的問題同樣有非常精妙的運(yùn)用。 比如:苯和水混合后出現(xiàn)分層的現(xiàn)象能不能觀察到,學(xué)生想象中認(rèn)為兩種都是無色液體應(yīng)該看不到。 此時(shí),我們只需要拿一根試管分別加入少量苯和水,就可以完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生們親眼目睹明顯的分層現(xiàn)象,有了一次體驗(yàn)和感受就不會再出現(xiàn)認(rèn)識上的偏差。 又比如:氯化鈣溶液中通入CO2是否有沉淀產(chǎn)生,學(xué)生們往往把它和澄清石灰水中通CO2混淆,老師們往往想當(dāng)然的認(rèn)為自己的分析很細(xì)致到位,但學(xué)生再次遇到此類問題時(shí)還是會出錯,那我們不妨做個對比試驗(yàn),學(xué)生首先能看到直觀的結(jié)果:氯化鈣溶液中通入CO2沒有沉淀產(chǎn)生! 然后再由老師和學(xué)生一起來分析原因,效果就好得多。
總之, 化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的地位無可替代,我們不僅要充分利用課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行知識遷移,同時(shí)還可以對課本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)提出挑戰(zhàn),設(shè)計(jì)出更能鍛煉學(xué)生思維和操作能力的實(shí)驗(yàn),而當(dāng)學(xué)生對知識的認(rèn)知出現(xiàn)共性的問題時(shí),我們也不妨試試能否用實(shí)驗(yàn)的手段來解決。 這就需要我們在平時(shí)的教學(xué)中能站在學(xué)生的角度多一些反思,多一些用心,多一些探索。