关注实验的有效性..doc

关注实验的有效性 提升实验的教学功能 盘锦市第二高级中学 武文华 引言：1998年诺贝尔化学奖授予科恩(美)和波普尔(英)，以表彰他们在理论化学领域做出的重大贡献，从中体现出化学不再是纯实验科学 ，因而，我们化学教育也不能“唯实验”。 虽然，以实验为基础是化学学科的重要特征之一，化学实验对全面提高学生科学素养有着极为重要的作用。但是我们不能为了实验而实验，应该少些迷茫和跟风，多些反思和选择。希望我们更多地关注实验的有效性，提升实验所特有的的教学功能。 一、关注实验的必要性，把握实验呈现的时机。 例1：Na与CuSO4溶液反应。 1、从实验呈现的时机角度考虑： （1）不宜安排在“Na的化学性质中引出Na能与盐反应”的教学环节。虽然，实验现象很丰富，能活跃课堂气氛，但是Na与CuSO4溶液反应所包含的化学反应很复杂，个别反应机理有争议，还有待于进一步探究。这实验与“Na能与盐反应”两者无关联，教学功能很少很牵强。因而，在新课教学中，没有必要性安排这实验。 （2）适宜安排在新高一学生的第一堂化学课“丰富多彩的化学物质”中，以Na与CuSO4溶液反应实验来创设生动活泼的教学情景，提供学习讨论的素材。有利于激发学生理解化学反应类型；置换反应、复分解反应的转化条件；以及氧化还原反应判断等教学内容，有利于学生形成“分类观”，启迪学生的科学思维，活跃师生间的互动。 2、从实验探究的角度考虑： 为了证明“Na能与盐反应”可以考虑将实验改为“在蒸发皿，取少量CuSO4溶液滴加到稍大的Na块”。但适宜安排在课外对学有余力学生的兴趣小组。[ 实验结果：Na表面有红色固体出现。实验解释：几滴CuSO4溶液滴加于足量Na块上。①由于反应放热多，使H2O蒸发，Na块熔化。②CuSO4溶液只有几滴，其中H2O的量很少很快被Na反应，造成剩下无水CuSO4和过量Na则发生固相置换反应，生成Cu。 即：CuSO4 (s)+2Na(s)＝Na2S O4 +Cu(s) 此反应自由能变化值ΔrG＝－604.93KJ/mol属易反应。如果学生对红色物质是否为铜有疑虑？可以加稀盐酸来区分Cu和Cu2O。] 二、关注实验的综合性和微型化，提升实验的效益。 例2：Cl2的漂白实验 （1）[教材设计P41] 分别将干燥和湿润的有色布条放入两瓶干燥氯气中 观察现象。实验准备时间长，尤其是3~4班连续上课的教师准备负担更重。 实验重复性差，综合性不强。环保性差，药品不节约，属于实验效益差。 （2）[实验改进：] [见右图1] 在广口瓶下层铺少许Ca(OH)2,中间放一个平底 图1 小试管(KMnO4),在橡皮瓶塞上打一个孔,插入滴管(浓HCl), 在一张红纸上用水画一个小圈放入广口瓶。 （3）[实验现象：] 当浓HCl滴加到KMnO4，有黄绿色气体产生，红纸没有褪色，而有水润湿的小圈褪色，现象清晰易观察。实验仪器组装简便，密封性能好，环保。实验易操作（只需要挤压滴管），又适合重复多次操作。整套装置包含Cl2发生装置；Cl2.与H2O反应装置； HC l O漂白装置；Cl2尾气吸收装置。即包含气体发生装置；气体反应装置；气体尾气吸收装置。其中滴管相当于小型分液漏斗。属于简约环保的综合性实验，有很好的实验效益。 例3：浓硝酸的强氧化性和NO2与水反应的定量演示器 [见图2] （1）[实验装置] 具支试管中（少量浓硝酸），在橡皮瓶塞上打两个小孔,插入滴管(H2O)和一根铜丝（可以拉动脱离液面）, 连接导管（一端拉成尖嘴）到盛水的烧杯。 （2）[实验现象：]①Cu与HNO3剧烈反应，试管内 图2 充满大量红棕色气体，溶液呈绿色。 ②挤压胶头滴管中的水，则NO2与水反应产生负压，水通过 喷嘴喷入反应器，产生喷泉现象。溶液有绿色变为蓝色，红棕 色气体变为无色，水面上升到反应器（2/3处左右或更高处） （3）[现象分析：] 实验仪器微型化，（其中滴管相当于小型分液漏斗）但实验现象清晰。尤其喷泉现象、溶液颜色改变、水面高度等。通过实验不仅能很好验证浓硝酸的强氧化性和NO2与水反应，而且对学有余力的学生，还可以分析溶液颜色为何改变？NO2与水反应和NO2，O2与水反应的定量计算。 三、关注实验的成败性，提升实验的探究能力。 例4：乙醇催化氧化 (希望在训练和提高学生科学探究能力同时，重视训练和提高我们教师自己的科学探究能力) （1）[化2 教材：（苏教版P65）] 向试管中加入3～4ml无水乙醇，浸入50℃热水中，加热铜丝，迅速伸入乙醇，反复多次，观察铜丝的颜色和感受乙醇气味变化。 存在缺陷：①实验现象可观察性不强，只能看到铜丝颜色由紫红―黑―紫红，说明Cu丝的催化作用。能闻到一定量刺激的气味，但方法不符合绿色环保的要求。②实验结论可信度不强