高中化学新教材实验的几点微型改进

2015-05-21 03:32杜龙飞
文理导航·教育研究与实践 2015年2期
关键词:新教材改进实验

杜龙飞

【摘 要】化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是科学研究的重要方法,也是学生学习研究科学知识的重要方法。在高中化学教学中,许多化学概念、原理、规律的引入都是从实验探究展开并最终由实验加以验证的。

【关键词】新教材;实验;改进

在新课程背景下,实验教学不仅可以使学生获得科学知识和技能,激发学生学习兴趣,引发探究的动机和行为,而且有利于学生科学方法的培养,培养学生的实验探究能力和创新精神,使之养成良好的科学态度,进一步提高学生的科学素养。但是,由于实验条件、课堂时间、考试等诸多因素的影响,使得实验教学仍然是高中化学教学中最薄弱的环节之一,实验教学的现状令人担忧。本文从新课程中化学实验的设置,谈谈自己对高中化学新教材部分演示实验的改进。

化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是科学研究的重要方法,也是学生学习研究科学知识的重要方法。在高中化学教学中,许多化学概念、原理、规律的引入都是从实验探究展开并最终由实验加以验证的。在课程总目标中提出:学习科学探究方法,发展学生自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用化学知识和科学方法解决一些问题。化学演示实验改进与创新更激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情景,培养学生的科学态度和价值观。所以,采用实验教学是高中化学教学的必由之路,这里就教材部分演示实验的改进作进一步论述。

教学实验必须操作简单并且有明显的实验现象,这样才能有良好的教学效果。下面我将高中化学新教材中几处实验现象不明显的地方作如下改进,改进后效果非常明显。

1.《化学1》47页,实验3-2,“把一小块金属钠放在坩埚里,加热。”

我在做演示实验室,由于取用的钠少,反应又快,发现只有坩埚周围的几个同学看得见钠的燃烧,大部分学生都看不到钠燃烧的现象,没有达到演示实验的目的。

在教学过程中,我做了如下的改进:用老教材的方法,用石棉网代替坩埚,钠在石棉网上燃烧,现象便于观察,效果明显,学生的印象比较深刻。

2.《化学1》50页,科学探究“铁粉与水蒸汽的反应”,用图3-8的方法是很难做出现象,肥皂泡很难点燃起来。

在教学过程中,我做了如下的改进:用还原铁粉与熟石灰按1:1混合后得到的混合物代替纯还原铁粉再来做实验,效果非常明显。其原理是Ca(OH)2在加热的条件下分解产生水蒸气曾大了水蒸气与还原铁粉的接触面积,从而使反应更容易进行,肥皂泡容易被点燃。

教学实验不象科学探究实验,可以花大量的时间去探索,甚至常年累月的进行实验。而教学实验只需要学生达到掌握知识和原理,学会实验方法的目的,再加上课堂时间的限制,所以要求教学实验应该具有高效快速性。

3.《化学1》51页,实验3-4,“在2支小试管里分别加入5ml盐酸和5mlNaOH溶液,再分别放一段铝片。观察实验现象。过一段时间后,将点燃的木条分别放在2支试管口,你看到什么现象?”

由于铝表面有一层致密的氧化膜,实验往往要等很长一段时间以后才能看到铝片上产生大量的气泡,很难完成45分钟的课堂教学任务,达不到教学目的。

在教学过程中,我做了如下的改进:在2支小试管里分别加入5ml盐酸和5mlNaOH溶液,再各加入2滴CuSO4溶液,再分别放一段铝片。观察实验现象。

这样改进以后,Cu2+在铝表面被还原成铜单质,形成电化学腐蚀,实验只需2-3分钟就能看到大量的气泡,这样不仅节约时间,而且效果明显,这个实验改进后很适合做课堂演示实验。

4.浓硫酸与铜的反应

人教版化学必修第一册第六章第三节中,该实验采用的是铜片与浓硫酸反应。用这种实验方法存在以下不足,演示实验结束后,未反应的铜片继续和浓硫酸反应,生成了有毒气体二氧化硫,既浪费了药品又污染了环境。

在教学过程中,我做了如下的改进:用长铜丝代替铜片,在胶塞一侧挖一个凹槽,使铜丝从凹槽处伸出,反应结束后,将铜丝抽出液面,反应即停止。但是,在实际操作时发现,在胶塞上挖凹槽大小不好把握,铜丝质地软,穿过胶塞后导致气密性不好,导出的气体不足,品红褪色现象不明显。我利用一个5ml的注射器将实验作了如下改进:

(1)用带支管的试管代替大试管,实验产生的气体由支管导出。

(2)胶塞要选用单孔胶塞,将5ml的注射器插入胶塞。

(3)在注射器的柱塞末端系上一段细铜丝,并在细铜丝的另一端系上一段螺旋状的粗铜丝,用于反应。

(4)反应时,推动注射器柱塞使粗铜丝浸入液面,发生反应。

(5)反应结束后,拉出注射器柱塞,使铜丝与液体分离,反应便立即停止。这样改进后有一下的优点:

(1)气密性好

5ml的注射器正好与我们常用的玻璃管粗细大小一样,插入单孔胶塞保证了气密性。

(2)节约药品,减少污染

利用推拉柱塞控制铜丝,完全自我操纵反应,做到收放自如。

(3)简单方便,效果明显。

5.喷泉实验

新教材采用传统装置:圆底烧瓶、双孔胶塞、胶头滴管和橡胶导管。在圆底烧瓶中收集满氨气或者氯化氢气体倒置,胶头滴管中蓄满水,橡胶导管插入盛满水的烧杯中。演示时,挤压胶头滴管,喷出水柱,气体大量溶解,导致烧瓶中压强迅速减小,烧杯中的水被大气压压入烧瓶中,形成喷泉。

该装置有一缺陷,胶头滴管虽已蓄满水,但倒置后一部分水进入了胶头中,滴管中没有充满水,挤压时经常出现挤不出水的现象,导致整个实验的失败,大大降低了实验的成功率。

我用一5ml的注射器来代替胶头滴管,实验前将注射器注满水,实验时,推动注射器柱塞,百分百能喷出水柱。

5ml的注射器与胶头滴管粗细大小相似,不影响原实验装置的效果,而且改进后,操作简单方便,提高了实验的成功率。

这些实验的改进可以激发学生学习化学的兴趣,端正严谨的科学态度,培养学生的实验能力,提高节约能源、药品的意识,还能增强学生的环保意识。为此,我们在教学过程中积极改进实验教学,使其达到事半功倍的效果。

教师实验探究、实验改进、实验创新的精神潜移默化地影响着自己的学生,对学生的成长大有益处。新教材的实验教学实践还有许多东西都值得大家去探索。作为一名化学教师,我们应在平时的教学过程中多留心,多思考,尽力改进课本实验以满足我们现有实验条件和实验教学实际的需要,使化学实验真正走进我们的化学课堂,能更好地为教学服务。

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