高中化學(xué)教學(xué)論文：讓化學(xué)實驗有更強(qiáng)的生命力

1、讓化學(xué)實驗有更強(qiáng)的生命力文章摘要：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，上好化學(xué)實驗課是實施全面化學(xué)教育（即素質(zhì)教育）的最有效的教學(xué)形式。所以，在化學(xué)教學(xué)中，實驗教學(xué)的作用不可忽視。為了使實驗教學(xué)達(dá)到更好的效果，可以考慮在實驗裝置、實驗試劑、實驗試劑用量等方面加以改進(jìn)。關(guān)鍵詞：實驗教學(xué) 實驗改進(jìn) 綠色化學(xué) 針筒 化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，著名的化學(xué)家、中科院資深院士戴安邦教授指出“上好化學(xué)實驗課是實施全面化學(xué)教育（即素質(zhì)教育）的最有效的教學(xué)形式?！被瘜W(xué)實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新精神的最好的教學(xué)活動形式。根據(jù)教學(xué)實踐我們發(fā)現(xiàn)，實驗教學(xué)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生對觀察到的現(xiàn)象做本質(zhì)的分析，使學(xué)生由感性認(rèn)

2、識逐步上升到理性認(rèn)識，在此上升的過程中，要讓學(xué)生學(xué)會觀察、質(zhì)疑、思考、分析、綜合、比較、抽象、概括、具體化等邏輯思維能力。 以實驗為基礎(chǔ)的化學(xué)學(xué)科特征決定了化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著不可替代的教育教學(xué)功能，化學(xué)實驗有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學(xué)情景，幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識和技能，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價值觀。因此，在化學(xué)教學(xué)過程中要突出化學(xué)學(xué)科特征，加強(qiáng)實驗教學(xué)，更好的發(fā)揮實驗的教學(xué)功能。 在實際教學(xué)過程中，實驗教學(xué)真正起到的作用受到很多方面因素的影響?？陀^上講，由于教學(xué)條件的限制，有些實驗很難開展，例如：鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)，在我們

3、學(xué)校現(xiàn)有的條件下，很難制得高溫水蒸氣。由于班級學(xué)生人數(shù)較多，所以只有少數(shù)的坐在前面的同學(xué)能清楚的看到實驗，而后排的同學(xué)僅僅是湊個熱鬧。主觀上講，教師并不愿意將所有的實驗都演示給同學(xué)們看，不是說怕麻煩，而是實驗現(xiàn)象大多不能像理論上說的那么明顯，甚至得到相反的現(xiàn)象，于是教師不得不根據(jù)實際的實驗現(xiàn)象解釋一番以自圓其說，在學(xué)生聽來很是勉強(qiáng)。而且還有一些化學(xué)實際的確對人體的傷害較大，如果一位老師教好幾個班級的話，實驗做完以后影響就較為明顯了。綜合各方面的因素，現(xiàn)在很多教師都依賴于視頻實驗或者是動畫實驗，從應(yīng)試的角度說，可能比實際操作更好。但是，長期下來，教師和學(xué)生的實驗操作技能都退步了很多。如何才能改變

4、這種情況呢？ 要改變上述狀況，就要從改變實驗著手：讓實驗操作更簡便易行；讓實驗現(xiàn)象更準(zhǔn)確直觀；讓實驗的安全性更讓人放心。也就是說，實驗改進(jìn)必須要遵循這樣幾個原則：科學(xué)化：化學(xué)是一門科學(xué)學(xué)科，實驗教學(xué)是促進(jìn)化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究的有效手段，所以在改進(jìn)實驗時，不能一味的追求現(xiàn)象，實驗藥品的選用、實驗儀器裝置的設(shè)計都要符合科學(xué)原理，這是改進(jìn)化學(xué)實驗以及所有科學(xué)實驗的首要原則。直觀化：實驗現(xiàn)象要明顯，便于觀察。目前教科書上的實驗有部分現(xiàn)象不是很明顯，或者說難以得到準(zhǔn)確的現(xiàn)象，這就是我們改進(jìn)實驗的另一重要因素。綠色化：在中學(xué)化學(xué)實驗的設(shè)計中，綠色化學(xué)主要是體現(xiàn)在兩個方面，一方面。盡量減少污染很嚴(yán)重的實驗；另

5、一方面，在實驗通過有效措施使化學(xué)實驗對實驗場所和環(huán)境的污染度降低。此外，還可以以微型實驗代替常規(guī)實驗，通過減少試劑的用量來達(dá)到減小污染的目的。 本文重點是探究針筒在實驗教學(xué)改進(jìn)中的幾點嘗試，與化學(xué)實驗的常用儀器相比，玻璃針筒能經(jīng)受一般化學(xué)試劑的腐蝕，其針筒可視為一個封閉的反應(yīng)器，能通過溶置口抽入液體反應(yīng)物，能抽出推桿后投入固體反應(yīng)物，能收集、貯存和運送氣體。經(jīng)過密封后推動推桿能給氣體體系加壓，針管可點燃?xì)怏w。適合于不加熱時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的實驗。巧妙地開發(fā)這些特點，能更長時間反復(fù)地觀察實驗現(xiàn)象，有效消除氣體污染，減少實驗教學(xué)耗時，增強(qiáng)實驗教學(xué)效果。下面是幾個改進(jìn)的實例：改進(jìn)一：以硫化氫與二氧化硫

6、的反應(yīng)來探究壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響在蘇教版的必修二和選修化學(xué)反應(yīng)原理兩冊書上都講到了化學(xué)反應(yīng)速率，其中，探究濃度、溫度和催化劑等對反應(yīng)速率的影響時都設(shè)置了演示實驗，而壓強(qiáng)對速率的影響卻沒有設(shè)置，我認(rèn)為可以增加以下演示實驗：儀器：針筒（4支）、橡膠管、止水夾、鐵架臺、鐵夾等試劑：so2、h2s等原理：so2 + 2h2s = 3s + 2h2o操作：用兩支100ml針筒收集60ml的h2s，再用另兩支針筒收集30ml的so2，出口套上橡膠管并夾上止水夾。分別將兩支針筒中的so2推入裝有h2s的針筒中，密封（如下圖1所示）。推動其中一支裝有混合物的針筒，使體積變?yōu)樵瓉淼囊话氩⒐潭?，觀察并對比兩支針筒

7、內(nèi)的現(xiàn)象。 圖1優(yōu)點：本實驗的優(yōu)點有這樣三個方面，一、基本采用了密封裝置，所以對實驗場所及環(huán)境造成的影響較?。欢?、反應(yīng)產(chǎn)生了淡黃色的固體，使針筒內(nèi)部變渾濁，通過對比實驗可明顯看出反應(yīng)速率的快慢差異；三、可使同學(xué)們看出，改變氣體的壓強(qiáng)一般是通過壓縮體積來實現(xiàn)的。改進(jìn)二：氨氣與氯化氫的反應(yīng)氯化氫與氨的反應(yīng)通常是采用蘸有濃氨水與濃鹽酸的兩玻璃棒靠近，觀察生成的白煙。但是操作教師感到氣味難聞，且白煙很快消失，坐在教室后面的同學(xué)可能無法看到明顯的現(xiàn)象。為了克服這些問題，可以將實驗進(jìn)行如下改進(jìn)：儀器：針筒試劑：濃氨水、濃鹽酸等原理：nh3 + hcl = nh4cl操作：先用針筒吸入少量的濃氨水（吸滿注射

8、器口即可），將注射器伸至濃鹽酸的瓶口，向外慢慢抽動注射器推桿。如圖2所示： 圖2優(yōu)點：針筒內(nèi)出現(xiàn)白煙，且保持時間長，可以讓學(xué)生進(jìn)行自由觀察，而且刺激性氣味很淡。改進(jìn)三：銅與稀硝酸的反應(yīng)銅與稀硝酸反應(yīng)生成no，由于no極易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，而實驗裝置中又存在少量的空氣，所以，no很難被同學(xué)們直接觀察到，以前在試題中曾見過利用caco3先與hno3反應(yīng)產(chǎn)生的co2排盡空氣，再插入銅絲反應(yīng)來制取no，裝置復(fù)雜、步驟繁瑣，不便于在實驗室真實操作。因此，我們可以嘗試以下改進(jìn)：儀器：小針筒、橡膠管、止水夾試劑：稀硝酸、銅絲原理：3cu + 8hno3 = 3cu(no3)2 + 2no + 4h2o

9、 2no + o2 = 2no2操作：取5ml針筒，裝入兩根短銅絲，活塞推至底；吸入1ml稀hno3，立即將橡膠管套住出口，并夾上止水夾，反應(yīng)進(jìn)行；觀察溶液顏色變化和產(chǎn)生的無色不溶于水的氣體；反應(yīng)停止后，拔下橡膠管，向下排出液體，吸入空氣；觀察到無色氣體變?yōu)榧t棕色；再吸入少量的水，可觀察到氣體由紅棕色變?yōu)闊o色，針筒活塞向內(nèi)滑動。如圖3所示： 圖3優(yōu)點：改進(jìn)后，優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：實驗過程無no2、no氣體排放，避免產(chǎn)生空氣污染；改用細(xì)銅絲與稀硝酸反應(yīng)較快，縮短演示實驗的時間；稀硝酸與銅反應(yīng)生成的氣體無色，具說服力；同時驗證了no易被空氣中的o2氧化和no2能與水發(fā)生反應(yīng)。改進(jìn)四：氫氧化

10、亞鐵的制備氫氧化亞鐵是一種白色、難溶于水的物質(zhì)，具有很強(qiáng)的還原性，極易與空氣中的氧氣氧化繼而變?yōu)榛揖G色，直至變?yōu)榧t褐色的氫氧化鐵。我們曾經(jīng)探討過很多種氫氧化亞鐵的制備方法，有的效果好但是操作較為復(fù)雜，例如電解法。還有的是操作簡單，但是效果欠佳，；例如長膠頭滴管直接滴加法。在此，我們可以嘗試用針筒來完成此實驗：儀器：針筒（兩支），橡膠管試劑：naoh溶液、 fecl2溶液.操作：用兩個注射器用橡皮管連接，一個注射器中盛裝氫氧化鈉溶液，一個注射器盛裝氯化亞鐵溶液，將氯化鹽鐵溶液緩慢推入另一注射器中，就可以看到白色沉淀生成，如圖4所示： 圖4改進(jìn)五：氨氣在水中溶解度的測量氨氣的噴泉實驗是同學(xué)們非常熟

11、悉的實驗，但是同學(xué)們一經(jīng)仔細(xì)思考就不難發(fā)現(xiàn)，噴泉實驗只能告訴我們氨氣是極易溶于水的氣體，并且溶解速率極快。那么氨氣在水中的溶解度到底有多大呢，這就必須借助有刻度的儀器進(jìn)行定量測定，我們可以嘗試進(jìn)行以下改進(jìn)：儀器：100ml針筒、1ml微型注射器、橡膠管、止水夾試劑：氨氣、水操作：用100ml針筒收集氨氣100ml，用橡膠管和止水夾封住針筒出口，用帶針頭的微型注射器插入橡膠管，推動事先裝有0.7ml水的微型注射器，晃動注射器，觀察到注射器推桿迅速自動向內(nèi)移動，且通過刻度能記錄各時段和最終溶解氨氣的體積，能很好地說明氨氣的溶解速率和溶解度。優(yōu)點：經(jīng)過改進(jìn)，我們可以真實地、直觀地觀察出氨氣的溶解度。 通過以上幾個實驗改進(jìn)的實例，我們可以看出，當(dāng)實驗過程中有污染性氣體產(chǎn)生時，或者是反應(yīng)需要在隔絕空氣的情況下進(jìn)行時，或者是需要定量測定時我們都可以嘗試用針筒去改進(jìn)原有的實驗裝置，以達(dá)到更好的實驗教學(xué)效果。除了考慮針筒的應(yīng)用之外，我們還可以考慮微型實驗儀器在實驗教學(xué)中的應(yīng)用等等。 人民教育家陶行知先生曾說過“要創(chuàng)造，非你在用腦的時候用手去實驗，用手的時候，同時用腦去想不可，手腦在一塊用，是創(chuàng)造教育的開始，手腦雙全是創(chuàng)造教育的目的，”所以，實驗教學(xué)是化學(xué)學(xué)科教學(xué)手段中的重中之重，每一位教師不光要認(rèn)真地完成每個實驗，而且要用