影响化学实验有效性的原因剖析

杨麦琴

（浙江省宁波市镇海区龙赛中学浙江宁波315201）

影响化学实验有效性的原因剖析

杨麦琴

（浙江省宁波市镇海区龙赛中学浙江宁波315201）

学生低效的学习情况与他们不会对有关化学信息进行选择性注意、化学学习中没有养成良好的注意习惯有关。化学教师在教学中帮助学生选择性注意，养成良好的学习习惯，将有助于提高学生学习化学的有效性。

选择性注意；研究

所谓“实验教学有效性”即通过化学实验,让学生在学业上有收获,有提高,有进步。在实验教学中,教师应遵循教学活动的客观规律,采用各种方式和手段,用最少的时间和最小的精力投入,取得尽可能多的教学效果,实现特定的教学目标。如何进行有效的实验教学,找到影响化学实验有效性的原因,是非常重要,也是非常必要的。基于此,笔者在平时的实验教学中,对影响化学实验有效性的原因进行了认真分析、总结,和同行们做如下探讨：

一、教材中个别实验可操作性差袁实验装置欠佳袁现象不明显

经过几年的教学实践,很多化学实验的可演示性和可操作性都比较强,在课堂上演示效果比较理想。但是笔者发现现行的高中化学新教材（以下均为苏教版)中,有一些课堂演示实验的设计不太合理,有的现象不容易观察,有的时间太长,有的使用的仪器、药品太多,过于繁琐。如果完全按照教材的步骤、装置进行操作,可能效果不是很好,如《化学反应原理》第1单元“化学反应速率的表示方法”的一节中,盐酸与大理石反应测化学反应速率的实验,若按照教材中装置去做实验,很难测出化学反应速率。在实验过程中我们发现：反应刚开始,针筒不会动,但当气体聚集多了,针筒又会突然被弹开,这样的装置不但不安全,而且实验很难成功。原因很简单就是锥形瓶的容积太大,反应产生的气体不足把针筒推开,但我们只要稍微做一改进,把锥形瓶改成具支试管,反应装置的容积小了,产生的气体可以把针筒平稳的推开,效果就大大增强。再如必修教材《化学2》,第三单元中的燃料电池实验,我们在实际操作中发现,发光二极管很难发光,即使发光亮度很小,时间又短,实验的可见度很差。但用音乐贺卡或电子音乐装置替代发光二极管,效果非常好,而且声音大,并且持续时间长达10分钟左右,可使全班同学都能听到。

教材中还有一些实验不是很成功,现象不是很理想,充分利用教材中现有的实验并在此基础上进行改进和创新,使其现象更明显、趣味性和探究性更强,是值得我们去深入发掘和研究的。

二、伪真理的存在袁实验现象与结论不符袁实验不易成功

在高中化学实验中,常常有实验现象与课本上的结论不符,正所谓的伪真理。如理论上我们鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液时,可向盛有两个溶液的试管中滴加BaCl2或CaCl2溶液,如果产生白色沉淀的,则该溶液为Na2CO3溶液,而无现象的则为NaHCO3溶液。但是,在实验时我们向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加BaCl2或CaCl2溶液时却发现都出现了沉淀（Na2CO3、NaHCO3、BaCl2、CaCl2溶液均为0.1mol·L-1)。还有铝片与铜离子的盐置换反应,铝片与氯化铜溶液反应很快能置换出铜,但与硫酸铜溶液却几乎看不到铜的出现。再如原电池的工作原理中的盐桥用铜导线代替连接,却看到电流表指针偏转得很厉害,这和理论差距很大,这些看似很正确的理论,却与实际实验中的现象相矛盾,遇到类似异常实验问题,我们要学会分析,要学会解决,要从更深层次去找答案,找出实验异常的根本原因以及解决问题的好方法。

三、实验所需的条件较高袁中学实验室无法满足袁影响实验的开展

新课程是按模块设置的,有必修、选修共8个模块,而且新教材中原来的“演示实验”和“学生实验”的界线已变得模糊,化学必修1和必修2及选修教材中,实验内容多而且要求高,导致实验设备、场地、药品难以跟上。部分专题,实验设置过于多而集中,导致实际教学中操作困难。如“选修5《有机化学基础》专题4第二单元酚的性质和应用”,该内容“教学建议”1课时完成,教材中共有11个实验,这在一节课内是根本没有办法完成的。有些实验耗时太长,不适合在课堂上完成,如实验化学第2页“海带中碘元素的分离与检验”实验,估计灼烧海带要耗时10分钟以上,而且整个教室烟味很浓,后面还要进行过滤、萃取等等一系列操作。再如阿司匹林的合成中所用的乙酸酐是国家禁买的,必须经过公安局审批,这些因素或多或少都会影响到实验的开展。

四、受试剂用量、浓度、滴加顺序等的影响袁实验出现异常

1.试剂的用量，浓度引起实验异常

实验过程中,取用药品时用量如果很随意,很容易出现出乎意料的现象。如“温度变化对化学平衡的影响”一节中,有实验将氯化钴溶于浓盐酸中,然后分成三份于试管中,分别置于热水、冰水和室温下,观察现象。如果溶解在浓盐酸中的氯化钴浓度大,实验就不易成功,因为生成的蓝色的物质颜色太深,即使放入热水中,颜色变化就很不明显。还有化学反应限度碘化钾与氯化铁反应,如果氯化铁的用量过少或过多,溶液颜色的变化都不明显,所以一定要掌握好试剂的用量,找到试剂的一个最佳用量。

2.药品保存方面引起的实验异常

实验室中有些药品会在保存过程中,由于长时间与空气中的氧气、水蒸气等作用或者人为地药品保存不当而发生变质,如生石灰、FeSO4、Na2SO3等最终导致实验过程中异常现象的出现。比如生石灰与水反应会放出大量的热,这大家都很熟悉,但实验室买来的生石灰与水反应根本就不放热,因为生石灰从生产厂家运输到实验室,是要经过很长时间。再如,在检验Na2SO3中的SO32-离子时,加入BaCl2溶液后产生大量白色沉淀,加入稀HCl后,产生可以使石蕊试纸变红的酸性气体。但是无论加入HCl量多少,试管中始终会有少量白色沉淀无法溶解。实际上,由于SO32-离子具有很强的还原性,很容易被空气中的氧气等氧化成Na2SO4,所以看见有不溶于HCl的沉淀。

五、教师自身素质也会影响到实验效果

同样的装置,同样的药品,不同的人有时做出的实验现象不一样,这就需要我们教师刻苦钻研业务,提高自身的实验技术水平。在实验教学中,明确哪些实验利用现成器材是可以开设的,哪些需要适当的改进,并按照教学计划、教学进度,实验器材获得的难易程度,进行合理的规划,使自己少走弯路,用最少的时间和精力投入,确保实验教学顺利而有效地进行。同时还必须加强对新课标、新理念、新方法的学习,了解新课程对实验教学的新要求,提高对实验教学的思想认识,有针对性的对化学实验课堂教学有效性的教学方法、教学模式进行探究,改变学生的学习方式,充分发挥学生的主观能动性,实现实验课堂教学高效益。

1008-0546（2011）10-0084-02

G633.8

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.10.042