近年来,实验教学引起了大家的普遍重视。化学实验教学是化学教学的基础,实验教学可以激发学生的学习兴趣和学习动机,培养学生的创新精神和创新能力,。还有助于培养实事求是、严肃认真的科学精神和科学态度。“二期课改”明确提出了要重点培养学生的创新精神和实践能力,加强实验和各类实践活动。切实采取措施加强实验教学,也是提高化学教学质量的重要一环。那么,如何巧用化学实验呢?
一、不同的教学内容恰当地运用实验可以提高课堂实效。
1、教师可以自己设计趣味实验来激发学生学习化学的兴趣。比如在《绪言》课上我们可以设计趣味实验 “奇妙的茶壶”和等来激发同学们学习化学的兴趣。教师先表演然后马上请一名学生上讲台来表演,这样既可以使学生主动参与课堂教学,同时又强调了化学是一门以实验为基础的自然科学,提醒学生要学会观察,在观察实验的过程中要知其然,更要知其所以然,学会透过现象看本质。通过观察同学们很清楚茶壶本身并不奇妙,奇妙是茶壶里面的“物质”。它们是什么物质,为什么会发生这样的变化?同学们学习化学的愿望非常强烈。在课堂上可以表演的趣味实验有很多,如:烧不坏的手帕、“会飘的鸡蛋”、魔棒点灯、会跳舞的木炭、自制“牛奶”、“汽水”、“草莓汁”等等。
①可观察到什么现象?
②为什么白磷2没有燃烧?
③怎样使白磷2也发生燃烧,你有哪些方法?
④该实验中红磷有没有可能燃烧?通过实验回答以上问题,同学们对学生燃烧的条件就会有充分的理解。
3、以直观的实验来帮助理解抽象的概念。比如溶液的浓度的概念比较抽象,我们可以借助实验帮助学生理解。我们可以首先在一个大试管中取用颜色较深的硫酸铜溶液,然后向试管中加水,颜色慢慢变浅。接着请学生思考:在刚才的操作过程中试管中有什么变化?学生们会回答水的质量增加了,溶液的颜色由深变浅。接着,继续提问为什么会溶液的颜色由深变浅?溶质的质量有没有改变?很明显溶质的质量没有发生改变,而是溶质的质量与溶液质量的比值发生了改变,我们把溶质的量与溶液量的比值就叫做溶液的浓度。即溶液的颜色由深变浅其本质就是溶液的浓度发生了改变。
4、以实验进行复习,形成结构化的知识网络,只有结构化的知识才有利于学生的理解和掌握。比如在复习单质、氧化物、酸、碱、盐之间的关系时,我们可以通过碳、二氧化碳、碳酸和碳酸钠之间的实验转化得出非金属、酸性氧化物、酸、盐之间的转变关系。首先取一小块木炭放在纯氧中燃烧,然后向其中加入少量水,滴入1-2滴紫色石蕊试液,振荡,再向其中滴入澄清的石灰水,通过现象的变化,写出相关的化学方程式,得出非金属、酸性氧化物、酸、盐之间的转变关系。举一反三,从而得出单质、氧化物、酸、碱、盐之间的关系。
5.通过实验培养学生的思维能力。可以通过以下实验装置进行实验,根据不同的实验现象来判断气体X的不同组成。
二、要善于引导学生直接参与课堂实验,提高课堂实效。
1、让学生直接参与课堂实验,提高实验的可信度。比如:学习了酸、碱、盐的溶解性表后,同学们知道硫酸钡和氯化银都不溶于水,且都不溶于稀硝酸,可以利用这个性质检验硫酸(及其盐)和盐酸(及其盐)。那么,如何区别盐酸和硫酸?有同学会回答首先分别取样,然后分别向样品中滴加硝酸银,根据盐酸可以与硝酸银溶液反应产生既不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银来区别。此时教师不必急于否定学生的回答,而是请该同学上讲台进行操作演示,结果两支试管中都出现了浑浊现象,在大家都感到茫然时,教师再向同学们解释其中的原因。这样处理会起到非常好的效果。
2、把教师验证实验的过程转化为学生实验探究的过程。在进行《氢氧化钙》的化学性质教学时我是这样处理的:同学们我们已经学过氯化钠、盐酸、硫酸和氢氧化钠,今天请大家根据己有的学习经验自己设计实验方案,来探究氢氧化钙有哪些化学性质。我们以小组的形式共同学习,请大家先设计方案,然后进行实验方案的交流,然后到讲台上选择你所需要的药品。老师指导学生分组设计好实验方案后,由学生自己上讲台选择所需药品,实验探究氢氧化钙的化学性质。
3、引导学生通过实验解决实际问题。
(1)通过实验让学生自己解决学习中遇到的问题。在学习了化学实验基本操作后,学生知道为避免试管破裂,一般来说加热固体物质时试管口要略向下倾斜。有学生发现化学书上第3页加热高锰酸钾的示意图却是试管口向上倾斜的。学生将问题提出后,教师首先要表扬学生善于发现问题,然后不要急于回答,而是引导学生自己去探究、解决遇到的难题。学生采取了试管口略向下倾斜加热高锰酸钾,多次进行实验,发现带火星的木条都没有复燃。通过查阅资料、仔细分析后,他们发现该实验中试管口向上倾斜的目的是为了检验有氧气生成,氧气的密度比空气大,如果试管口向下倾斜,在试管中则无法检验到氧气。在通过实验解决问题的整个的过程中学生的学习能力有了进一步的提高,也体验到成功的喜悦。
(2)通过实验把书本知识与生活实际相结合。自来水生产中常用氯气进行杀菌消毒,我们可以用硝酸银溶液来检验。为了帮助同学们有感性认识,课堂上教师可以让学生用烧杯取来自来水,然后向自来水中滴加硝酸银溶液,可以明显的观察到有白色沉淀出现。通过这一实验,既可以了解水的净化过程中用氯气进行杀菌消毒,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,也了解了盐酸与硝酸银之间的反应。
(3)通过实验解决实验室中的实际问题。比如实验室里长期盛放石灰水的试剂瓶的瓶壁上常常有一层白色固体,如何去除这些白色固体?要解决这个问题首先必需知道这些白色固体是如何形成的?它的主要成分是什么?如何去除?然后让学生自己动手进行实验操作,证明自己的方案,通过自己实验学生们进一步体会到在设计实验方案的时候还要注意实验方案是否操作方便,现象是否明显,可行性是否强等因素。
三、教师要充分做好演示实验,提高课堂实效。
对于演示实验,教师首先必需进行预试,有的演示实验必须重复地进行若干次,直到有充分的把握为止。初中化学教材安排的演示实验一般来说的现象比较明显,教师比较容易做好演示实验,但也有几个演示实验如果不掌握一定的实验技巧则不会有明显现象。通过大量的课堂教学,以下就是使一些实验现象明显的具体措施:
1、加热氯酸钾
实验室里可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气,在引入催化剂二氧化锰时,我们常常做三个对比实验:1.加热氯酸钾;2.加热二氧化锰;3.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物。在做加热氯酸钾的实验时,等氯酸钾加热到熔化状态后,将带火星的木条伸进去往往不容易观察到木条复燃的现象,木条反而会慢慢熄灭,怎么样才能看到带火星的木条复燃呢?多次实践后发现:等氯酸钾加热到熔化状态后,迅速将一根带火星的木条伸进熔化了的液态氯酸钾中,就会明显看到木条复燃的现象。
2、氢气还原氧化铜
做氢气还原氧化铜的实验时,由于生成的铜量较少又和黑色的氧化铜在一起,观察反应现象往往不明显。要使这一实验现象明显,首先最好取用一个大试管,先将大试管底部微微湿润,使氧化铜粉末附着在试管壁上,然后先通入氢气将试管中的空气后排出后再加热,很快就会在试管底部的试管壁上观察到光亮的红色的铜。
3、生石灰溶于水
教材中说生石灰溶于水时会放出大量的热,但这一现象不太容易观察得到,这是因为生石灰放置在空气中已经变质。要想观察到明显现象,事先用镊子将生石灰放在酒精喷灯火焰上灼烧,等生石灰表面变疏松后,放在石棉网上冷却到室温。然后取用一个100毫升的烧杯在其中放入约三分之一体积的水,再将灼烧过后的生石灰放入烧杯中的水后,就会明显观察到生石灰溶于水时放出大量的热的现象:我们可以听到“吱吱”的声音,同时还可以观察到有水蒸汽冒出,用手触摸烧杯底部,可以明显感受到烧杯发烫,如果能用温度计测一下前后液体的温度,可以发现温度有明显差异。
4、用无水硫酸铜粉末检验水
水可以使白色的无水硫酸铜粉末变为蓝色,利用这一性质可以用来检验物质中是否含有水。由于无水硫酸铜粉末易吸收水,保存不善的话,无水硫酸铜粉末本身就呈现淡蓝色,使得实验现象不太明显。我们可以把呈现淡蓝色的无水硫酸铜粉末放在蒸发皿中加热,使水丢失。此外,做检验是否含有水的实验时,最好把白色的无水硫酸铜粉末放在蒸发皿中,然后滴加被检验的液体,如果其中含有水则在白色的蒸发皿底部中就会观察到明显现象:白色的无水硫酸铜粉末渐渐变为蓝色。
当然,巧用化学实验的方法远远不止这些,值得注意的是怎样运用实验,必须根据视具体情况而定,要注意课堂教学的整体安排,不能为了实验而实验。