高中化学实验教学向来是新课标重点强调的部分,一直以来,它没有得到足够的重视,学生的实验技能训练中明显的重结论轻过程,而高中化学实验是一项不容忽视的技能,化学实验是学生掌握知识的重要途径。因此搞好化学实验教学,是搞好化学教学的关键。搞好化学实验教学,需要摈弃传统教学中循规蹈矩的思想和做法,大胆创新,探索化学实验的新思路、新方法,合理利用新教材的各个实验,更好地发挥化学实验在培养学生创新实践能力方面的重要作用。让化学实验教学焕发生机,同时让学生在得到知识时也感受到化学的魅力。
一、明确选择仪器的原则,正确选用仪器
实验中,培养学生准确地选择仪器,是保证实验顺利完成的前提之一。为此,我们从下述几方面对学生进行指导。
1.根据反应物和生成物的性质、反应条件选择仪器。
中学化学教材里,讨论化学反应的条件有:常温、加热、加压、催化剂、光等。根据不同的反应条件、反应物的性质来制取新物质时,所需要的仪器也就不完全相同。例如,我们在高中化学讲氯气的实验室制法时,着重向学生阐明根据化学反应原理来选择实验仪器,实验室制取氯气的化学反应原理:4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O,固体和溶液混合,加热条件下进行,所以发生装置应选分液漏斗和圆底烧瓶等,收集方法应采取向上排空气法收集。因为我们在讲氯气时进行了上述分析,所以在讲氨气、甲烷等气态物质时,就可以从启发学生通过对反应物和生成物的性质、反应条件等因素的分析,提出实验所需要的仪器、装置,来完成制取上述物质的实验。从而培养了向上分析问题和解决问题的能力。
2.根据控制化学反应速度的要求来选择仪器。
在实验室里,为了达到安全而又迅速地制取某种物质,有些反应需使反应速度加快,有些要控制生成物的量,有些则反之。为此,在实验中,要采用适应这些要求的装置。如我们在讲实验室里制取氯气时,就着重向学生讲明教材中选用分液漏斗而不用长颈漏斗的理由。这样分析、讲解,使学生自然会迁移到实验室制取乙烯和乙炔等实验将如何处理。从而培养了学生创新能力。
二、分析典型实验,培养学生的实际操作技能
1.剖析一个典型实验,讲清一类实验的操作内容:
如通过实验室里制取氨气的实验分析,可归纳总结出下述操作内容:①仪器的选择、连接和固定:②装置气密性的检查;③药品的取用;④加热方法;⑤气体的净化和干燥;⑥气体的收集和放置;⑦装置的拆卸。
对这些操作,都应讲清它们的知识、理论根据。比如在实验室里用浓盐酸和二氧化锰混和加热制取氯气时,由于浓盐酸有挥发性,水的沸点也不高,所以制得的氯气中可能混有氯化氢和水蒸汽。欲除去,只要用饱和的氯化钠水溶液洗涤,不能用水,这是因氯气与水能发生下列反应: C12+H20→HCl+HC10根据化学平衡移动原理,可知增加生成物中的C1-浓度,可使平衡向左进行,以减小氯气的溶解度。又根据氯气的性质,要想干燥氯气,只能选用液体或颗粒状的酸性干燥剂,通常用浓硫酸做干燥剂。
2.通过对某些实验操作的分析,向学生阐明实验操作的要点。
我们在分析某些实验操作时,为了让学生学得会,记得牢,总是把操作要点总结成几个字或几句话,让学生便于记忆。如在配制一定体积的物质的量浓度溶液时,在分析演示的基础上我们总结出:称(对固态溶质要称,液态溶质要量)、溶(溶解)、洗(洗涤溶解时容器的内壁)、稀(稀释至容量瓶的刻度)四字配制法。
教学实践证明,学生根据实验内容、操作内容和要点,独立地进行实验,往往能提出一些改进某些实验的设计。如教材中关于氨气易溶于水的“喷泉”实验,若按教材中的实验要求,先用氢氧化钙与铵盐反应制取氨气,用于燥的烧瓶收集,再接教材中“喷泉”实验装置进行实验。因为在化学实验室里,很难将烧瓶搞得十分干燥,而氨气易溶于水,所以在实验过程中实验效果往往不理想。有些同学分析了上述方法实验失败的原因,又重新研究了该实验的要求,所用药品的性质,提出了改进方法:即先在圆底烧瓶中加入2~3毫升浓氨水,然后摇晃烧瓶将浓氨水迅速倒掉,立即演示“喷泉”实验,实验效果比按教材中提出的实验方法好得多。
三、灵活变通各种实验,加强实验教学
1.演示实验本来是由教师在课堂上做并指导学生观察的实验,刚开始时,这种演示实验必须由教师亲手去做,它对于以后的学生实验有着示范的作用。到了一定阶段,在学生们做了几个分组实验之后,就可以最大限度地将演示实验转化为学生在教师指导下完成的演示实验。动手做实验的学生由于是在全体同学面前做实验,注意力特别集中,收效特别好。这不仅创造和培养了他们的观察能力、思维能力和实际操作能力,也锻炼了他们大胆、心细、勇于表现的良好品质。
2.将演示实验改成边讲边实验。一些演示实验的现象不明显,可见度尽管操作较简单,但如果由教师在前面做,学生们在下面观察,效果就会很不好。而把它改成边讲边实验,效果就很显著,由不受学生欢迎到很受学生欢迎。
3.将分组实验改为单人实验。这样做使每个学生都能亲自动手操作而且独立进行。它有利于培养良好的学习习惯,使学生们懂得:办任何事情都要有目的、有计划,还要有坚持到底的决心。最重要的是有利于培养独立工作的能力,这也是教育本身所急需培养的一种能力。单人实验也是高中化学实验考察的基本形式,因此,坚强该项训练是完全必要的。
四、培养学生书写实验报告的能力
1.在演示实验中注意培养学生观察现象的能力
为培养学生观察现象的能力,我们对现行高中化学教材中所讲到的现象进行归纳、综合。在每次演示实验或学生实验中,总是要求学生根据实验内容中有无新物质的生成和上述现象内容来观察,并将观察的结果记录好,认真分析,去伪存真,填写于实验报告中。这样要求学生,不仅使学生知道在实验中要观察些什么,使学生对知识获得比较完整的概念,而且也不会漏掉某些重要的实验现象,以致得不到正确结论。
2.采取具体措施,培养学生书写实验报告的能力
为培养学生写好实验报告,从学生的实际出发,让学生在演示实验的过程中,实事求是地认真观察、分析,并记录于表的空格中,经过几次填写,学生就能比较正确、熟练地对实验进行观察记录,做出解释和结论。培养了学生书写实验报告的能力。
实验不仅要求有一定的操作能力、观察能力,还要求把观察实验的过程和抽象思维的过程结合起来,要求有“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”的分析方法,通过宏观现象,认识到微观世界的本质变化,把感性认识上升到理性高度