高中化學教學論文：讓化學實驗有更強的生命力

1、讓化學實驗有更強的生命力文章摘要：化學是一門以實驗為基礎的學科，上好化學實驗課是實施全面化學教育（即素質(zhì)教育）的最有效的教學形式。所以，在化學教學中，實驗教學的作用不可忽視。為了使實驗教學達到更好的效果，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。關鍵詞：實驗教學 實驗改進 綠色化學 針筒 化學是一門以實驗為基礎的學科，著名的化學家、中科院資深院士戴安邦教授指出“上好化學實驗課是實施全面化學教育（即素質(zhì)教育）的最有效的教學形式。”化學實驗教學是培養(yǎng)學生的探究精神和創(chuàng)新精神的最好的教學活動形式。根據(jù)教學實踐我們發(fā)現(xiàn)，實驗教學的關鍵是引導學生對觀察到的現(xiàn)象做本質(zhì)的分析，使學生由感性認

2、識逐步上升到理性認識，在此上升的過程中，要讓學生學會觀察、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。 以實驗為基礎的化學學科特征決定了化學實驗在化學教學中發(fā)揮著不可替代的教育教學功能，化學實驗有助于激發(fā)學生學習化學的興趣，創(chuàng)設生動活潑的教學情景，幫助學生理解和掌握化學知識和技能，啟迪學生的科學思維，訓練學生的科學方法，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和價值觀。因此，在化學教學過程中要突出化學學科特征，加強實驗教學，更好的發(fā)揮實驗的教學功能。 在實際教學過程中，實驗教學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，在我們

3、學校現(xiàn)有的條件下，很難制得高溫水蒸氣。由于班級學生人數(shù)較多，所以只有少數(shù)的坐在前面的同學能清楚的看到實驗，而后排的同學僅僅是湊個熱鬧。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，在學生聽來很是勉強。而且還有一些化學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，從應試的角度說，可能比實際操作更好。但是，長期下來，教師和學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)象更準確直觀；讓實驗的安全性更讓人放心。也就是說，實驗改進必須要遵循這樣幾個原則：科學化：化學是一門科學學科，實驗教學是促進化學學習和科學研究的有效手段，所以在改進實驗時，不能一味的追求現(xiàn)象，實驗藥品的選用、實驗儀器裝置的設計都要符合科學原理，這是改進化學實驗以及所有科學實驗的首要原則。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，或者說難以得到準確的現(xiàn)象，這就是我們改進實驗的另一重要因素。綠色化：在中學化學實驗的設計中，綠色化學主要是體現(xiàn)在兩個方面，一方面。盡量減少污染很嚴重的實驗；另

5、一方面，在實驗通過有效措施使化學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到減小污染的目的。 本文重點是探究針筒在實驗教學改進中的幾點嘗試，與化學實驗的常用儀器相比，玻璃針筒能經(jīng)受一般化學試劑的腐蝕，其針筒可視為一個封閉的反應器，能通過溶置口抽入液體反應物，能抽出推桿后投入固體反應物，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，針管可點燃氣體。適合于不加熱時發(fā)生的化學反應的實驗。巧妙地開發(fā)這些特點，能更長時間反復地觀察實驗現(xiàn)象，有效消除氣體污染，減少實驗教學耗時，增強實驗教學效果。下面是幾個改進的實例：改進一：以硫化氫與二氧化硫

6、的反應來探究壓強對反應速率的影響在蘇教版的必修二和選修化學反應原理兩冊書上都講到了化學反應速率，其中，探究濃度、溫度和催化劑等對反應速率的影響時都設置了演示實驗，而壓強對速率的影響卻沒有設置，我認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)境造成的影響較小；二、反應產(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速率的快慢差異；三、可使同學們看出，改變氣體的壓強一般是通過壓縮體積來實現(xiàn)的。改進二：氨氣與氯化氫的反應氯化氫與氨的反應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，可以將實驗進行如下改進：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，可以讓學生進行自由觀察，而且刺激性氣味很淡。改進三：銅與稀硝酸的反應銅與稀硝酸反應生成no，由于no極易與空氣中的氧氣發(fā)生反應，而實驗裝置中又存在少量的空氣，所以，no很難被同學們直接觀察到，以前在試題中曾見過利用caco3先與hno3反應產(chǎn)生的co2排盡空氣，再插入銅絲反應來制取no，裝置復雜、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：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，反應進行；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；改用細銅絲與稀硝酸反應較快，縮短演示實驗的時間；稀硝酸與銅反應生成的氣體無色，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。改進四：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改進五：氨氣在水中溶解度的測量氨氣的噴泉實驗是同學們非常熟悉

11、的實驗，但是同學們一經(jīng)仔細思考就不難發(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行定量測定，我們可以嘗試進行以下改進：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，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的實例，我們可以看出，當實驗過程中有污染性氣體產(chǎn)生時，或者是反應需要在隔絕空氣的情況下進行時，或者是需要定量測定時我們都可以嘗試用針筒去改進原有的實驗裝置，以達到更好的實驗教學效果。除了考慮針筒的應用之外，我們還可以考慮微型實驗儀器在實驗教學中的應用等等。 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，實驗教學是化學學科教學手段中的重中之重，每一位教師不光要認真地完成每個實驗，而且要用