浅谈改进实验在化学教学中的作用

2016-04-09 08:11马小芳
化学教与学 2016年2期
关键词:实验改进装置

马小芳

(苏州市吴中区东山莫厘中学 江苏苏州 215107)



浅谈改进实验在化学教学中的作用

马小芳

(苏州市吴中区东山莫厘中学江苏苏州215107)

摘要:实验在初三化学教学中有着重要的作用和地位,实验改进是指人们根据教材上的实验方案或其他原创实验方案,为强化实验效果,而对原有方案进行改动或补充的过程。沪教版九年级化学教材中出现的一些实验,如能对其进行适当的改进或补充,将取得更好的教学效果。

关键词:实验改进;沪教版教材;装置

实验作为化学教学的重要内容、重要手段,对学生的化学知识的掌握和科学探究方法、实验技能以及创新精神的培养,都有着重要的作用和地位。实验改进是指人们根据教材上的实验方案或其他原创实验方案,在原有实验方案的基础上,为强化实验效果,提升实验感染力,而对原有方案进行改动或补充的过程。沪教版九年级化学教材中出现的一些实验,如能对其进行适当的改进或补充,将取得更好的教学效果。

设计、改进实验是有一定的目的的,是为了更好地发挥实验在化学教学中的作用,不是为了标新立异。改进实验时应着眼于实验现象明显,可见度高,实验结论的得出呈直接性等方面。

一、改进实验有利于实验产物的证明

实验的改进应考虑到课堂教学的实际需要,应有利于完成本节课的教学目标。在新课的学习中,实验中的产物应尽可能的通过设计一定的实验装置在实验中得出,这样更能体现化学是一门实验的科学。

案例1加热碳酸氢铵的实验改进

沪教版九年级化学教材(2012版)第一章中加热碳酸氢铵的实验如图1所示,实验中可观察到这样的现象:白色固体逐渐减少直至消失,有刺激性气味的气体产生,根据此现象只能得出加热碳酸氢铵有氨气生成的结论,并不能说明有二氧化碳和水生成。教材通过此实验得出了这样的结论:在较高温度下碳酸氢铵会迅速分解,除生成有刺激性气味的氨气外,还生成了二氧化碳和水蒸气,显然通过教材中的实验得出上述结论是牵强的。为了证明加热碳酸氢铵能生成水和二氧化碳,教学中补充做了另一个实验,如图2所示。

图1

图2

操作上这样安排:对试管中的药品部位加热片刻后,将右侧导管放入盛有澄清石灰水的小试管中。实验中可观察到这样的现象:白色固体逐渐减少直至消失,有刺激性气味的气体产生,大试管口出现水珠,小试管中的澄清石灰水变浑浊。有刺激性气味的气体产生说明该反应的产物中有氨气,试管口有水珠说明该反应中的产物有水,澄清石灰水变浑浊说明该反应中的产物有二氧化碳,由实验现象推知反应的产物,比较有说服力。这部分内容是安排在第一章里的,对刚接触化学的学生来说,我们的教学安排应尽量让“实验说话”。

二、改进实验有利于准确结论的得出

化学实验作为一种真实、形象、直观的教学手段,适合学生以形象思维为主的认知特点,在平时的教学中我们应充分利用实验,将实验中出现的现象作为得出实验结论的依据。

案例2空气中氧气体积分数的测定

沪教版教材中第一章中“空气中氧气体积分数的测定”的实验装置存在着明显的不足之处:

1.在集气瓶外点燃红磷伸入集气瓶中,瓶塞未塞紧之前,由于放热,瓶中可能有气体的逸出,导致测定结果不准确。

2.导管中的水未完全进入集气瓶中,导致测定结果不准确。这样的装置测定的结果也就具有一定的不可靠性。为避免上述的不足之处,改进装置如下:将一粒黄豆大小的白磷放入一支大试管中,塞紧橡皮塞,把试管稍稍加热,观察现象,待试管冷却至室温,再把试管倒插入装有水的烧杯中,在水下将橡皮塞取出,观察现象,水进入试管中约为五分之一。

案例3检验二氧化硫的实验改进

沪教版教材第九章中的检验二氧化硫的实验如下:在小烧杯A中加入少量浅紫红色的稀高锰酸钾溶液。取一根小木条,在一头蘸一些硫粉,并点燃,迅速伸入烧杯B中,片刻后取出小木条,振荡烧杯A,观察现象。该实验现象为:溶液的紫红色褪去,根据此现象推测:究竟是什么物质使高锰酸钾溶液褪色的呢?是二氧化硫吗?只做上述实验能够得出是二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色的结论吗?蘸有硫粉的小木条燃烧,可产生二氧化硫气体,二氧化碳气体或者还有其他的气体,影响因素不唯一,不能得出准确的结论。为此,在完成教材实验的基础上,进一步完成另一个对比实验,另取一根不蘸硫粉的小木条(与上述实验中的木条一样)进行上述实验,发现并没有使高锰酸钾溶液褪色,这样的对比实验完成后,排除了木条燃烧生成的物质使高锰酸钾溶液褪色的可能性,增强了实验结果的准确性。

三、改进实验有利于环境的保护

中学化学涉及到一些产生有毒气体的实验,若在敞口装置中实验,有毒气体逸散到空气中,将会对环境造成污染。在实验教学中,应将这类实验设计成一套可控制的完全封闭的装置,这样既有利于对环境的保护,又能对学生进行环保教育。

案例4硫酸型酸雨的形成

沪教版教材第九章中的“硫酸型酸雨的形成”实验中的二氧化硫气体的产生实验如图3所示:

图3

图4

实验中的二氧化硫气体是让硫粉在充满氧气的集气瓶中燃烧而产生的,该实验是在敞口装置中完成的,硫燃烧产生的二氧化硫气体会较多量的逸散到空气中,导致环境的污染,危害人体健康。为减少实验对环境的影响,笔者考虑在密闭的容器中完成此实验,故将实验装置改进如图4所示,集气瓶外的气球的作用是防止硫燃烧放热使瓶内压强过大,将橡皮塞弹出。硫燃烧结束,待装置冷却至室温后,充分振荡集气瓶,使瓶中气体与预先放的少量的水充分接触,我们将发现瓶内气球变大,说明水能吸收部分二氧化硫气体,二氧化硫能否与水发生化学反应,则需要对瓶中水样进行后续的实验检验。

总之,中学化学实验的改进提高了教材实验的可操作性、实验现象的可观性、实验结论的可信性,使其在化学教学中的服务功能更强,作用更大,效果更好,具有比较好的推广价值。当然化学实验的改进必须从实际出发,体现装置简单,操作方便,现象明显,对环境污染小等特点。我们在以后的教学中应根据教学的实际需要,多动脑筋,对教材中的实验多进行改进、设计,让实验成为培养和保持学生学习化学兴趣的有效途径,真正发挥实验在教学中的作用。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012:2

[2]中学化学国家课程标准研制组.义务教育教科书化学九年级上、下册(第3版)[M].上海:上海教育出版社,2014

[3]杨茵.浅谈对比实验在高中化学中的应用[J]化学教学,2015,(2):34-36

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.025

文章编号:1008-0546(2016)02-0079-02

中图分类号:G632.41

文献标识码:B

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