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第9章 如何加强和改进实验教学(4)

在实验中,引导学生目的明确地把注意力集中到重点观察的问题上,从而透过现象,弄清本质。如喷泉实验,说明氨极易于水,使烧瓶内外压差大,才形成喷泉;其水溶液显弱碱性(NH3+H2ONH3·H2ONH+4+OH-),使无色酚酞变红。

创造实验条件,开展学生实验

在实验条件较差的情况下,动员师生设计运用简易装置尤为必要。如没有启普发生器作制取氢气的学生分组实验,我们将大试管用橡皮把管内隔开,再配上漏斗、玻璃棒(升降器)、具塞导气管等制成一个简易发生器,供学生分组实验用,效果很好。

举办实验展览,开放实验室,让学生在课余参观和操作

①展示出重要的挂图、原子、分子结构模型,重要的化工生产流程模型。

②展示重要元素的单质及其化合物的样品。

③展示重要元素单质及化合物(包括有机物)的实验室制取和收集的配套装置。

④列出教材中阴、阳离子鉴定,物质鉴别所需药品用具,供学生配备和操作。

⑤把部分课内实验改为课外实验。如用西藏特有的日光作了丁达尔现象的实验,用花、叶作土指示剂等。

⑥开展化学科技活动。结合教学需要,组织课外活动小组,自制粉笔,还举办化学讲座、化学小实验等趣味性活动。

⑦开展电化教学。在化学教学和实验中,采用幻灯、电影等教学手段,激发了学生的学习兴趣,帮助我们较有效地提高教学质量。

重视课堂演示实验

演示实验是激发学生学习兴趣的重要手段。加强演示实验,对学生掌握双基、发展智力、培养能力都有着重要作用。

(1)除做好教材中所要求的每一个演示实验外,对教材中未要求的,能做的实验也应尽量演示给学生看。

例如教材中提到“一氧化氮在常温下很容易跟空气中的氧气化合,生成棕色并有刺激性气味的二氧化氮”。但无这一内容的演示实验。如果教师在课前收集一瓶无色的一氧化氮,在课堂上打开,学生会看到瓶口的气体先变为红棕色,逐渐整瓶气体变为红棕色,用手轻轻煽动,可闻到刺激性气味。学生对这一现象的印象会很深刻,学习兴趣将增强。又如:教材中有关盐类水解一节的教学中,Al3+分别与S2-,HCO3-,CO32-在溶液中混合发生双水解的问题是教材的难点。如果教师课前准备好AlCl3,Na2S,NaHCO3,Na2CO3四种溶液,在课堂上将AlCl3分别与Na2S,NaHCO2,Na2CO3在试管中混合,让学生观察现象,师生共同用有关盐的水解知识进行分析和解释。揭示出这一变化的实质,推导出离子方程式,最后由教师总结。由于补充上述演示实验,突破了教学难点。

(2)尽可能将演示实验改为在教师指导下由学生自己动手实验。

由于许多演示实验是在试管中进行的,较难让一个班几十名学生人人看清楚,故在可能的条件下,尽可能将演示实验改为在教师指导下的由学生自己动手实验。例如:Fe(OH)2的制备实验。以一个课桌为一实验小组,每组配备放有铁钉的FeSO4溶液及NaOH溶液各一瓶、长胶头滴管和几支试管。在课堂上,当讲到Fe(OH)2的制取时,指导学生用试管取FeSO4溶液3ml,用长胶头滴管吸取NaOH溶液后,将胶头滴管插入FeSO4溶液中,缓缓加入NaOH溶液。学生就能清楚地观察到最初生成白色絮状沉淀,在空气中放置迅速变灰绿,最后变为红褐色的整个过程。这样不仅现象明显,印象深刻,而且培养了学生的动手能力。

(3)为使演示实验现象鲜明,提高清晰度,关键处可反复观看,还可采用现代教学手段。

即组织学生观看实验录像片、实验幻灯片或采用将演示实验放大投影等方式进行实验教学。

例如,教材中讲胶体电泳时,教材上仅画出一电泳的实验图示,未要求演示。如果照教材上的图示进行组装并进行放大投影,通电后Fe(OH)3胶粒定向移动十分清晰。

复习课中的实验教学

复习课,一般由教师对所学知识进行归纳总结。这种方式,在学生已具备一定知识的前提下显得枯燥、乏味。如果能改为采用实验的方式复习,可取得较好的复习效果。

例如,复习H2S的实验室制取及有关性质时,组织学生观察实验现象,讨论和分析该现象产生的原因,从而归纳总结出H2S的制取及性质的有关结论。

(1)硫化氢的实验室制取装置:启普发生器等试剂:FeS+稀H2SO4(或稀盐酸)离子反应式:FeS+2H+Fe2++H2S↑(2)通入石蕊试液:

石蕊试液变红。硫化氢溶于水为氢硫酸,该酸为二元弱酸,具有酸的通性,可使指示剂变色。

(3)通入①溴水,②FeCl3溶液,③酸性KMnO4溶液,④浓H2SO4,⑤SO2气体中。

①溴水:溴水的棕黄色退去,出现浑浊。

H2S+Br2S↓+2HBr②FeCl3溶液:溶液的黄色退去,出现浑浊。

H2S+3FeCl32FeCl2+S↓+2HCl③酸性KMnO4溶液:溶液的紫色退去,出现浑浊。

5H2S+2KMnO4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+5S↓+8H2O④浓H2SO4:出现浑浊。

H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O⑤SO2气体:瓶壁出现黄色固体物质。

2H2S+SO23S↓+2H2O从而总结出:H2S具有较强的还原性,能与具有较强氧化性的物质如:溴水,FeCl3,KMnO4,浓H2SO4,SO2等起反应。一般H2S中负二价的硫失电子被氧化生成单质硫。

(4)通入CuSO4溶液,Pb(NO3)2溶液中,生成极难溶于水且不溶于酸的黑色沉淀CuS,PbS。

Cu2+H2SCuS↓+2H+Pb2++H2SPbS↓+2H+可用此法检验硫化氢气体的存在。

(5)通入NaOH溶液:

无现象,发生酸碱中和反应:

H2S+2OH-S2-+2H2O(6)点燃:观察火焰为淡蓝色。

若在火焰上方放一润湿的品红试纸,可观察到品红试纸的红色退去。H2S在空气充足条件下燃烧生成SO2和水。

2H2S+3O2(充足)燃烧2SO2+2H2O若在火焰上罩一个干燥小烧杯,可观察到烧杯壁有水气形成,烧杯底部有黄色物质生成。

H2S在不充足空气中燃烧生成单质硫和水。

2H2S+O2(不充足)燃烧2S↓+2H2O学生怀着浓厚的兴趣去观察、去思考,以实验为线索总结归纳出H2S的有关性质,不仅能深刻地理解知识,强化记忆,而且能提高学生灵活运用知识的能力。

其他如SO2,Cl2的制取和性质,亦可采用类似的实验方法进行复习。如果开放实验室,让学生自由选择实验项目进行实验,这样效果会更好。

用实验纠正学生的某些错误认识对教学中学生存在的错误认识,可采用实验予以纠正,并引导学生用所学的化学原理进行推理、解释实验结果。这样不仅可以启迪学生的思维,还可使学生的认识上升到一个较高的层次。

例如:向NaOH溶液中通入过量的CO2,问最后溶液显什么性?

绝大多数学生认为,既然CO2过量,则溶液显酸性。

实验:制取较多量的CO2,较长时间通入一装有NaOH溶液的试管中,最后用pH试纸检验试管中溶液的酸碱性。其结果溶液显碱性。

学生对此结论感到意外,教师则引导学生用化学平衡移动原理剖析这一现象。

CO2通入NaOH溶液中:

2NaOH+CO2Na2CO3+H2O继续通入CO2:

Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3而在溶液中:

NaHCO3Na++HCO3-此时溶液中有大量HCO3-存在。

再继续通入CO2时,则:

CO2+H2OH2CO3H++HCO3-由于溶液中有大量HCO3-存在,使上述平衡向左移动,抑制了CO2的溶解和电离,又由于NaHCO3的水解:

HCO3-+H2OH2CO3+OH-故溶液显碱性。

通过以上实验和分析,使学生学会尊重实验事实,培养了学生灵活运用知识的能力。

加强化学实验教学的途径与方法(六)

众所周知,清晰的实验现象能有效地调动学生学习化学的积极性,有助于学生对化学概念、原理、法则的理解和掌握;实验操作有助学生实验技能的形成。

改进实验,尽量做到实验现象明晰实验是化学知识入门的向导,如果实验现象不明显,围绕现象的逻辑推导就无法进行。如在压强对化学平衡影响的实验中,一般的方法是将二氧化氮充入注射器,然后往返推拉活栓,让学生观察现象。这个实验,只有距离较近的学生才能有所感知,很难让全班学生都看清楚。为了解决这个问题,将课本上的实验作了如下改进。

〔实验前的准备〕①用一个锥形瓶,集满按图2所示装置制取的二氧化氮气体后,即塞上玻璃塞备用。

②在另一个锥形瓶中,滴入几滴液溴,塞上玻璃塞,瞬即,锥形瓶中就充满了溴蒸气。将它与刚才收集的一瓶二氧化氮气体的颜色进行比较,如果颜色相同,就可按下述操作步骤进行演示。如果两者颜色不同,就要将颜色较深的一瓶放掉一些气体,然后进行比较,务必到两者的颜色相同为止。

〔实验操作〕分别将盛溴蒸气和二氧化氮气体的锥形瓶拔去瓶塞并迅速倒置在另一只锥形瓶上,待气体扩散后,可以看到,二氧化氮一组气体的颜色,明显地比溴蒸气一组的深。这个演示实验使“压强对化学平衡的影响”获得了较好的教学效果。

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