周珍玲
传统的教师演示实验基本上按物质的性质展开,大部分的学生实验则按相关的实验原理、方法、步骤,按部就班地对物质进行制取、检验、鉴别,造成学生的实验思维狭隘,实验操作循规蹈矩,缺乏创造性、突破性、开放性,不利于培养学生的综合素质。
在实验条件有限的情况下,如何才能开拓学生的实验思维、实验方法,又能很好地开展学生的素质教育呢?笔者在多年的教学中总结了这样的方法——利用多媒体技术将实验展示与传统实验进行整合,对传统实验进行补充完善,从而达到实验教学目的。下面以乙醛教学中银镜反应实验的改进为例,进行该方法的介绍。
很多教师在做乙醛的银镜反应实验时,往往在药品的浓度与用量以及试管是否干净这样的一些细节上容易出现疏忽而导致实验不成功。在教材和教参中,对该实验的操作条件只有粗略的描述,因此在演示实验和学生分组实验的准备過程中,常常会遇到一些问题,如镜面发暗、不光亮、甚至不能产生银镜等。本人针对影响银镜反应的因素对该实验进行改进,让银镜反应实验能更轻松地完成。具体做法如下:①先让学生利用已有的知识查找资料或上网查阅相关的实验原理、方法,越多越好;②对每一种改进实验进行实验步骤的设计,分析每个方案的优劣;③采用一种简单的方案进行实验,其余的方案则进行多媒体展示。学生通过多媒体展示掌握实验技巧,从而拓展学生的实验思路,达到虽然没有亲手做实验也和亲手做了实验一样的效果,使学生的知识面得到拓展,能力得到全面的提升。
实验教学过程如下。
实验目的:与课本的银镜反应做对比,找出更好的实验方案。
实验教学方法:开放型多媒体展示实验与传统实验有机结合。
实验教学过程:先让学生利用现有的知识,通过上网或查阅资料总结出多种原理和改进方法。
学生查到的方案有以下四种。其中,方法一至方法三所用的实验试剂为:2%硝酸银溶液、2%氨水、5%氢氧化钠、甲溶液(40%乙醛∶乙醇=1∶1)。
方法一:在1支洁净的试管里加入约1mL硝酸银溶液,滴入1滴氢氧化钠溶液,再逐滴加入氨水,边滴边振荡至刚好澄清为止,得银氨溶液。向银氨溶液加1滴甲溶液,不断振荡,溶液慢慢变黑,再加1至2滴甲溶液不断振荡,逐渐出现光亮的银镜。
讨论:①试管要洁净(这是实验成败的关键之一),否则只会得到黑色疏松的银沉淀,没有银镜产生或产生的银镜不光亮。②加碱可使乙醛与银氨溶液在常温下发生反应,但如果滴加的氢氧化钠过量,反应速率太快,产生的银镜会发黑。
优点:容易控制,实验操作便捷易行。
方法二:在一支洁净的试管里加入约1mL硝酸银溶液,逐滴加入氨水,边滴边振荡至产生的沉淀刚好溶解为止,滴入甲溶液2~3滴,充分振荡,再滴入1滴氢氧化钠溶液,不断地快速振荡,直至出现光亮的银镜为止。
讨论:溶液混合后,振荡要充分(这是实验成败的关键之二)。加入最后一种溶液时,振荡要快,否则会出现黑斑或产生的银镜不均匀。
优点:不需加热,操作简单,成功率高。
方法三:在一支洁净的试管里加入约1mL硝酸银溶液,逐滴加入氨水,边滴边振荡至产生的沉淀刚好溶解为止,滴入1滴氢氧化钠溶液,产生沉淀,重新滴加氨水至沉淀刚好溶解,再加2~3滴甲溶液,不断振荡,直至产生光亮的银镜为止。
银镜反应的方程式为:
Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH+4
AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
讨论:①加碱可使乙醛与银氨溶液在常温下发生反应,但如果滴加的氢氧化钠过量,反应速率太快,产生的银镜会发黑。②氨水的浓度不宜过大,否则容易过量,致使实验失败。氨水的浓度以2%为宜。
优点:无需在每次实验时携带暖瓶及水浴装置,不需加热。
方法四:
(1)仪器和药品:铁架台、酒精灯、试管、火柴、玻璃管;2%AgNO3溶液、2%氨水、乙醛、蒸馏水。
(2)实验装置:
(3)实验步骤
①在试管B中加入少量2%AgNO3溶液,逐滴加入2%氨水,直至最初产生的白色沉淀消失为止,得到银氨溶液。②向试管B中加入适量的乙醛,将试管C插入试管B中。③在具支试管A中加入约2mL水,再将试管B、C组成的套管装置插入试管A,用胶塞塞紧。如右图装置给试管A加热,在蒸气浴的情况下,试管B、C壁上很快出现光亮的银镜。
优点:该实验在1-2分钟即可完成,节省实验时间;在药品用量相同的情况下,能看到更为明显的实验现象。
在教学中,我们让学生按某一方法进行实验,其余的方法则通过多媒体进行展示并分析实验流程。若按照传统教学,学生只能按照某一实验方法进行实验,易造成学生思维的定式。而利用多媒体展示实验,探讨存在的问题及解决问题的方法,使学生形成开放式的实验思维,找出更多的实验方法,达到创新、发散实验思维的目的。这样学生的学习思维和实验探究思维就会获得很大的提升。
通过实验改进,不仅使学生更好地掌握了课本知识,也学会了在不加热的条件下成功地进行银镜反应。更重要的是让学生充分认识到科学研究的严谨性,并培养了学生动手实验、查找资料的能力,提高了学生自身分析问题、解决问题的综合能力,增强了学生对化学的学习兴趣。
(责任编辑 罗 艳)