一堂实验主导课的设计及思考

李虎山

（南京市第九中学 江苏 南京 210018）

如何在化学教学中体现“化学是以实验为基础的自然科学”的宗旨，始终是我们化学教师思考和探索的问题。由于应试教育和片面追求升学率的影响，化学的课时都被削减（主要是江苏地区），有些学校“学生实验”也形同虚设。然而，化学学科的特点表明了这样一个事实：如果教师真的用心于化学实验的研究，用好化学实验这一学习化学的有效工具，会令化学的教与学都变得轻松、趣味和高效，更会大大提高教学的有效性和学生热爱化学的程度！

笔者曾在所教的班级，以《生活中两种常见的有机物》为课题，上过一节由实验唱主角的公开课，以此为例，谈谈实验主导化学课堂的有效做法与体会，以与同行分享。

一、乙醇的物理性质的实验设计

药品与仪器：无水酒精、600红星二锅头、烧杯、蒸馏水、小的高脚酒杯、试管、石英坩埚等。

【师】今天这堂课，老师请客了，带了酒，没带菜（活跃一下气氛）。酒的主要成分是酒精学名叫乙醇，很多同学也尝过白酒的味道，现在就再请同学或闻或品或尝一下北京名酒600红星二锅头吧。

［用高脚酒杯倒3-5mL白酒，分四组传递，请同学一看、二闻或尝。］（课堂气氛一下活跃起来。实验主导的课堂教学本就是激发学生学习热情与探索欲望的！）

【问】你看到闻到或尝到什么了？

（学生们交流看法，课堂上一片讨论之声，“乱”得无比兴奋。）

【生甲】我闻到有一股刺激性气味！（立即有同学反驳：是醇香美酒的味道！还有同学说那可是“葡萄美酒夜光杯”啊！）

【生乙】我看到整杯酒无色透明，没有分层（立即有同学说：分层了那可就是假酒啦!）

【生丙】老师，我尝了一小口，有点辣辣的味道。

【师】很好，谁能把你和同学们的意见集中起来，说说你对乙醇的印象？

【生乙】乙醇是无色透明的液体，易挥发，能溶于水中，有酒香味，有麻辣的味道。

（对学生乙的总结加以表扬，并修正其不妥之处。学生很快得到了乙醇的主要物理性质。）

【师】演示如下实验，请同学注意观察：

【操作】取0.5mL左右的乙醇，于试管中，分多次加入共约8-10mL左右的水，另取一支试管，加入约5mL左右的无水乙醇，再向其中分多次加入约8-10滴的水。以上两项操作，皆是每次加入都稍稍振荡，并展示给学生。

【问题】请你说说乙醇与水的溶解关系？

（起初学生表述欠妥当，但经过修正最终学生得到了“乙醇可以与水互溶”的结论。）

【师】在石英坩埚中倒入2mL左右的无水乙醇，点燃。你们看到什么了？

【生丁】乙醇容易燃烧，发出淡蓝色火焰。

【师】观察仔细，说得也好！这说明了什么？

【生丁】语塞。

【师】产生火焰的条件是什么？

【生丁】（突然醒悟）老师，是乙醇蒸气在燃烧，说明乙醇容易气化。

【师】很好，事实上前面大家闻到酒的香味，也是乙醇从酒中挥发的结果。

至此，完全通过实验手段，学生完成了对乙醇物理性质的认识。这可不是简单的照本宣科，而是学生过目不忘的亲历实验啊！

二、乙醇化学性质的教学设计

主要药品与实验仪器：金属钠、螺旋状铜丝、重铬酸钾、酸性高锰酸钾溶液、烧杯、自制检测酒精蒸气的装置。

【师】用小试管取2-3mL无水酒精，请同学戊闻闻气味。将螺旋状铜丝在酒精灯外焰上灼烧到黑色，趁热插入无水酒精中，反复多次。请大家分析你所观察到的现象及其原因。

【生戊】铜丝在灼烧时由亮红色变为黑色，插入酒精中，溶液沸腾，铜丝重新变为亮红色。

【老师】再请戊同学闻一闻试管中液体的气味。

【生戊】气味有了些变化，但说不清什么气味，肯定与刚才闻到的酒精的气味有区别！

【师】你能解释你所描述的现象吗？

【生戊】铜在加热时被空气氧化成黑色的氧化铜，热的铜丝使酒精沸腾了，铜丝与酒精反应后重新变红，说明氧化铜溶解在酒精中，里面的铜重新暴露出来了。

【师】很好，说明戊同学会观察肯思考！那么请大家一起想想氧化铜“溶解”在酒精中除了铜丝重新变成亮红色外还可能会有什么现象？你如何验证呢？

（先是全体语塞，然后出现左右、前后间的讨论。）

【生已】老师，氧化铜与酒精反应吗？如果反应怎么没有见到蓝色溶液生成呢？会不会不反应呢？

【生庚】怎么会不反应，不反应黑色的铜丝怎么会变红？另外，前面戊还说酒精的气味变了，肯定有新物质生成！

【师】两位同学的思考都有道理，都特别肯动脑子！让我们全体帮助两位同学分析好吗？

首先，没有发生反应可信吗？（齐声说“不可信！”）对，同学庚已经说明了这一点。那么反应了，用什么来证明呢？是否可以从溶液中去寻找铜的化合物的影子？还有，如果反应了铜丝的质量肯定要变轻了。（对！对！老师我也是这么想的，很多同学忙不迭地连声说。）

【生辛】（边举手边站了起来）老师，铜有无色的化合物吗？你能否帮我们找架天平来，我们可以称取铜丝的质量有无变化。

【师】我真的很赞叹同学们思维的灵活与缜密，了不起，非常好的实验设想啊！

（至此，我们可以顺当地引入乙醇催化氧化的断键机理，并同时得到了催化剂可以参与反应的事实！）

【师】在催化剂铜或银的存在下，乙醇可以被氧气氧化成乙醛，乙醛是一有刺激性气味能溶于水和乙醇的无色液体。

【操作】1.取酸性高锰酸钾2-3mL，向其中加1mL左右的乙醇用力振荡，紫红色褪去。

2.取事先做好的可以鼓气使乙醇气化的装置并与一装有用重铬酸钾浸湿的橙红色棉球的直通管相连的自制装置，让学生挤压吸球鼓气，观察现象。

【师】这两则实验的现象都说明乙醇与它们发生了反应，酸性高锰酸钾、重铬酸钾的氧化性都非常强，两者都能使乙醇氧化，唯有重铬酸钾颜色变化反差非常明显，从橙红变为绿色，便于观察。试想如果你满嘴酒气，对准直通管（举起直通管）使劲吹气会有什么现象？由此你们想想它有实际应用吗？

【生】（兴奋得齐声大喊）查酒驾！

【师】对！

【师】把小块钠吸油去氧化层后，放到装有2-3mL酒精的试管中，请同学观察并描述现象。

【生壬】钠沉到下面，冒少量气泡并逐渐上浮到液面上，又逐渐下沉；仍然冒气泡，再上升，再逐渐下沉，如此反复多次后慢慢消失。

【师】敏锐的观察！那么哪位对此现象做个合理的解释呢？

【生壬】金属钠沉到下面，说明乙醇比金属钠的密度小，当然更比水的密度小，因为金属钠浮在水面上反应。钠与乙醇反应放出气体，应该是氢气吧，附着在金属钠的表面，使得整个钠块的密度变小了，所以就逐渐上浮，至乙醇表面后，气泡破灭消失，钠的密度又比乙醇大了，所以又沉到乙醇下面了。上述过程反复进行直至金属钠完全消失掉。

【师】非常完美的解释！事实上，除了金属钠外，K、Ca、Mg、Al也能与乙醇反应放出氢气。如果我要求同学们证明钠与乙醇反应生成的是氢气，并设法探究乙醇与金属反应到底是哪个化学键断裂，你有何良策？

【生】（同桌及同组的立即热烈地讨论起来。）老师，我们可以收集产生的气体点燃，看火焰是否为淡蓝色，用干燥的小烧杯罩住火焰看瓶壁上有否液态的水珠，来确定是不是氢气。至于断键嘛，可以测量1 mol乙醇到底能产生多少氢气……

【师】太好了！鼓掌（同学们跟着鼓掌欢呼！）……

【师】展示乙醇结构与物理化学性质的PPT，总结并结束本课。

【思考与感悟】

从课堂实践来看，生动有趣指向明确的化学实验是激发学生学习兴趣，牢固掌握物质重要理化性质的无可替代的重要载体。本节课的实验自始至终地贯穿于学生对乙醇性质的认识过程中，每个实验的设计都是目的明确而且现象清楚。因而，学生的学习热情与探索兴趣被充分调动起来了，所有同学一直紧随着课堂教学的不断深入，热情参与，积极思考，对学生的引导启发恰当而有效。

以实验为主导的课堂教学的优势不言自明，但也要“因课制宜”。在教学中如果要以实验为主线来设计教学，要注意如下几点：

1.结合授课内容精心设计实验

实验主导的课堂教学，要求物质的性质必须能通过你所设计的反应准确而明晰地表现出来，而且必须恰当无误，不应有繁杂的干扰，这就要求教师认真掌握教材的内涵，充分发挥聪明才智，利用简单而有效的实验手段（包括自行设计实验装置）去达成你的“实验目的”。

2.准确操控实验灵活驾驭课堂

观察是认识的窗口，是思维的前提，如果没有敏锐而细致的观察，就不能深入认识事物的本质。无论是教师演示还是学生协助完成实验，都要做到准确操控并展示实验现象，由于学生的热情与兴奋的参与，课堂气氛的掌握要适度，不可过分热烈影响授课效果，热与冷、放与收的掌握要能自如切换。这样才能使你的实验主导课堂，成为一堂好课！

3.画龙点睛引导适时提示点拨

从实验现象的描述到对其合理解释，这是以实验为主导的课堂的精髓所在，也是最能使学生的认知水平提高的有效方法。教师在设问、启发、引导和给出结论时，要注意由浅入深、由表及里，在教学中循循善诱，适时点拨，逐步培养具体、全面、深入地认识物质及其变化的本质和内在规律，使学生的思维从表象到本质，从感性到理性，最终达到质的飞跃。此外，不要吝啬你恰如其分、发自内心的对学生的欣赏与褒奖，它会“开化”学生的思维并激发其学习的巨大潜力。

兴趣是人的一种特殊认知倾向，是学生主观能动性的重要体现。实验主导型课堂中有学生从事探究活动的成分，它会让学生：发现学习更令人兴奋，更有趣；期盼更多的学习机会；更加感到所学的东西在他们的日常生活中非常有用；有更多的成功体验……因此，也就成为激发学生上好化学课，强化素质培养的一种最直接、最活跃的学习内驱力。以实验为主导的课堂教学，不仅可以提高学生的学习兴趣，在学生素质与多种能力的培养上也是大有可为的。

［1］ 任长松.探究式学习——学生知识的自主建构［M］.北京：教学科学出版社，2005.2：59～60

［2］ 李虎山.立足化学课堂，培养学生素能［J］.化学教与学，2010，（11）