周珍玲
傳統(tǒng)的教師演示實(shí)驗(yàn)基本上按物質(zhì)的性質(zhì)展開,大部分的學(xué)生實(shí)驗(yàn)則按相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理、方法、步驟,按部就班地對物質(zhì)進(jìn)行制取、檢驗(yàn)、鑒別,造成學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維狹隘,實(shí)驗(yàn)操作循規(guī)蹈矩,缺乏創(chuàng)造性、突破性、開放性,不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
在實(shí)驗(yàn)條件有限的情況下,如何才能開拓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維、實(shí)驗(yàn)方法,又能很好地開展學(xué)生的素質(zhì)教育呢?筆者在多年的教學(xué)中總結(jié)了這樣的方法——利用多媒體技術(shù)將實(shí)驗(yàn)展示與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合,對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充完善,從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的。下面以乙醛教學(xué)中銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)為例,進(jìn)行該方法的介紹。
很多教師在做乙醛的銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),往往在藥品的濃度與用量以及試管是否干凈這樣的一些細(xì)節(jié)上容易出現(xiàn)疏忽而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不成功。在教材和教參中,對該實(shí)驗(yàn)的操作條件只有粗略的描述,因此在演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備過程中,常常會遇到一些問題,如鏡面發(fā)暗、不光亮、甚至不能產(chǎn)生銀鏡等。本人針對影響銀鏡反應(yīng)的因素對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),讓銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芨p松地完成。具體做法如下:①先讓學(xué)生利用已有的知識查找資料或上網(wǎng)查閱相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理、方法,越多越好;②對每一種改進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì),分析每個(gè)方案的優(yōu)劣;③采用一種簡單的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其余的方案則進(jìn)行多媒體展示。學(xué)生通過多媒體展示掌握實(shí)驗(yàn)技巧,從而拓展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思路,達(dá)到雖然沒有親手做實(shí)驗(yàn)也和親手做了實(shí)驗(yàn)一樣的效果,使學(xué)生的知識面得到拓展,能力得到全面的提升。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程如下。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模号c課本的銀鏡反應(yīng)做對比,找出更好的實(shí)驗(yàn)方案。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法:開放型多媒體展示實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程:先讓學(xué)生利用現(xiàn)有的知識,通過上網(wǎng)或查閱資料總結(jié)出多種原理和改進(jìn)方法。
學(xué)生查到的方案有以下四種。其中,方法一至方法三所用的實(shí)驗(yàn)試劑為:2%硝酸銀溶液、2%氨水、5%氫氧化鈉、甲溶液(40%乙醛∶乙醇=1∶1)。
方法一:在1支潔凈的試管里加入約1mL硝酸銀溶液,滴入1滴氫氧化鈉溶液,再逐滴加入氨水,邊滴邊振蕩至剛好澄清為止,得銀氨溶液。向銀氨溶液加1滴甲溶液,不斷振蕩,溶液慢慢變黑,再加1至2滴甲溶液不斷振蕩,逐漸出現(xiàn)光亮的銀鏡。
討論:①試管要潔凈(這是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵之一),否則只會得到黑色疏松的銀沉淀,沒有銀鏡產(chǎn)生或產(chǎn)生的銀鏡不光亮。②加堿可使乙醛與銀氨溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng),但如果滴加的氫氧化鈉過量,反應(yīng)速率太快,產(chǎn)生的銀鏡會發(fā)黑。
優(yōu)點(diǎn):容易控制,實(shí)驗(yàn)操作便捷易行。
方法二:在一支潔凈的試管里加入約1mL硝酸銀溶液,逐滴加入氨水,邊滴邊振蕩至產(chǎn)生的沉淀剛好溶解為止,滴入甲溶液2~3滴,充分振蕩,再滴入1滴氫氧化鈉溶液,不斷地快速振蕩,直至出現(xiàn)光亮的銀鏡為止。
討論:溶液混合后,振蕩要充分(這是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵之二)。加入最后一種溶液時(shí),振蕩要快,否則會出現(xiàn)黑斑或產(chǎn)生的銀鏡不均勻。
優(yōu)點(diǎn):不需加熱,操作簡單,成功率高。
方法三:在一支潔凈的試管里加入約1mL硝酸銀溶液,逐滴加入氨水,邊滴邊振蕩至產(chǎn)生的沉淀剛好溶解為止,滴入1滴氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生沉淀,重新滴加氨水至沉淀剛好溶解,再加2~3滴甲溶液,不斷振蕩,直至產(chǎn)生光亮的銀鏡為止。
銀鏡反應(yīng)的方程式為:
Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH+4
AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
討論:①加堿可使乙醛與銀氨溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng),但如果滴加的氫氧化鈉過量,反應(yīng)速率太快,產(chǎn)生的銀鏡會發(fā)黑。②氨水的濃度不宜過大,否則容易過量,致使實(shí)驗(yàn)失敗。氨水的濃度以2%為宜。
優(yōu)點(diǎn):無需在每次實(shí)驗(yàn)時(shí)攜帶暖瓶及水浴裝置,不需加熱。
方法四:
(1)儀器和藥品:鐵架臺、酒精燈、試管、火柴、玻璃管;2%AgNO3溶液、2%氨水、乙醛、蒸餾水。
(2)實(shí)驗(yàn)裝置:
(3)實(shí)驗(yàn)步驟
①在試管B中加入少量2%AgNO3溶液,逐滴加入2%氨水,直至最初產(chǎn)生的白色沉淀消失為止,得到銀氨溶液。②向試管B中加入適量的乙醛,將試管C插入試管B中。③在具支試管A中加入約2mL水,再將試管B、C組成的套管裝置插入試管A,用膠塞塞緊。如右圖裝置給試管A加熱,在蒸氣浴的情況下,試管B、C壁上很快出現(xiàn)光亮的銀鏡。
優(yōu)點(diǎn):該實(shí)驗(yàn)在1-2分鐘即可完成,節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間;在藥品用量相同的情況下,能看到更為明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
在教學(xué)中,我們讓學(xué)生按某一方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其余的方法則通過多媒體進(jìn)行展示并分析實(shí)驗(yàn)流程。若按照傳統(tǒng)教學(xué),學(xué)生只能按照某一實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),易造成學(xué)生思維的定式。而利用多媒體展示實(shí)驗(yàn),探討存在的問題及解決問題的方法,使學(xué)生形成開放式的實(shí)驗(yàn)思維,找出更多的實(shí)驗(yàn)方法,達(dá)到創(chuàng)新、發(fā)散實(shí)驗(yàn)思維的目的。這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)思維和實(shí)驗(yàn)探究思維就會獲得很大的提升。
通過實(shí)驗(yàn)改進(jìn),不僅使學(xué)生更好地掌握了課本知識,也學(xué)會了在不加熱的條件下成功地進(jìn)行銀鏡反應(yīng)。更重要的是讓學(xué)生充分認(rèn)識到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性,并培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、查找資料的能力,提高了學(xué)生自身分析問題、解決問題的綜合能力,增強(qiáng)了學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
(責(zé)任編輯 羅 艷)