中学化学实验教学模式探索

◆战玉莲

作者：战玉莲，莱西市第二中学，一级教师，研究方向为高中化学教学（266614）。

化学学科是以实验作为基础的学科，化学实验的学习是整个中学期间化学教学的基础，能够激发学生的学习兴趣，开发学生的探究学习、思维想象的能力，对提升学生的科学素质有很大的帮助。实验的教学包括探究性实验和验证性实验等相关的教学模式，有的教师倾向于探究性实验教学，而有的教师则更倾向于验证性实验的教学，但究竟哪种教学模式能够给学生的学习带来最大的帮助？本文通过中学化学实验教学模式探索并发现，多种实验模式结合起来，能够为学生提供多样的学习模式，对化学学科的学习也能够事半功倍。

1 探究性实验

探究性实验作为新一轮课改的基本要求，是以教师为主导、学生为学习主体的教学模式。将探究性实验纳入课改之后的教学要求，就是为了培养学生探索求知、积极主动的学习精神和创造能力。

以下以探究固体物质在溶解于水的过程中热量的变化为例，激发学生的思考探究能力，学生可在查阅相关资料并进行深入思考以后，提出自己的设计方案。现将学生具体设计的方案归纳如下。

1）用手直接接触的方法，感受容器壁是否有温度差的变化。这种方法对于反应前后温差较大的物质较为适用。

2）将体系密封，用温度计测量反应前后的温度是否变化。

3）对于硝酸铵溶解于水的实验，会发生吸热现象，在反应容器底部放一片沾有水膜的玻璃片，在硝酸铵溶解的过程中，体系会吸热，会使反应容器底部的水凝结，端起反应容器时，玻璃片会随容器一起粘住。对于氢氧化钠溶解于水的实验，会发生放热现象，可以在溶解反应以前在容器底部放一块用石蜡粘住的玻璃片，在溶解反应结束以后，端起反应容器，会发现玻璃片与容器底分离的现象，说明反应体系放出了热量，从而融化了石蜡，玻璃片才得以脱落。

4）配制饱和硝酸钾溶液，蒸发水分使晶体析出，将其装入试管中，在烧杯中做硝酸铵固体的溶解实验，将试管置于烧杯中，观察现象发现试管中的晶体不断析出，从而说明硝酸铵溶解于水的过程为吸热过程。做氢氧化钠溶解的实验时，发现试管中的晶体不断减少，从而说明氢氧化钠溶解属于放热过程。

5）在光口玻璃瓶中做氢氧化钠的溶解实验，在瓶口放置一块冷的玻璃片，观察玻璃片上水珠的变化，从而确定氢氧化钠溶于水为放热过程。

6）通过酒精受热蒸发的现象，判断反应为放热过程还是吸热过程。将两个大烧杯中装入同样体积的水，将两个装有相同体积酒精的小烧杯置入其中，在其中一个大烧杯中放入氢氧化钠，另一个不做处理，观察现象。

7）利用分子扩散速度判断反应是放热过程还是吸热过程，将两个烧杯中加入等体积的水，其中一个烧杯加入适量氢氧化钠，另一个不做处理，分别向两个烧杯中滴加一滴红墨水，观察两滴墨水的扩散程度现象。

8）利用白磷受热易燃的现象，判断反应放热与吸热情况。在烧杯中做氢氧化钠溶解的实验，在烧杯口放一载玻片，其上放有白磷，观察现象。

9）利用空气的热胀冷缩观察现象，判断反应吸热还是放热。在集气瓶中做硝酸铵的溶解实验，集气瓶口放一剥了皮的熟鸡蛋密封瓶口，鸡蛋会因溶解反应吸热使集气瓶中空气冷缩压强减小而掉进集气瓶中。

10）在集气瓶中装入水溶解氢氧化钠，在瓶口用橡皮塞封住，在橡皮塞中插入玻璃导管并用橡胶管连接一个U形管，U形管中装入水，观察U形管中的液柱变化情况。

11）在试管中做氢氧化钠的溶解实验，在管口用橡皮塞密封，橡皮塞中连接导管，导管另一端插入盛有水的烧杯中，观察末端液柱的变化，判断反应吸热还是放热。

12）将试管口用橡皮塞封住，橡皮塞中插入一导管，导管口朝外的一端套一个气球，在试管中加水溶解氢氧化钠，观察气球的变化。氢氧化钠溶解后发现气球因试管中的气体受热膨胀变大，从而说明氢氧化钠溶解于水为放热反应过程。

从上述例子可以看出，在化学的学习过程中充分发挥探究性实验的优势，就能够不断激发学生的主动创造能力和想象能力。教师给学生找好思维发挥的切入点，学生的可以开发的潜能就是不可估量的，并且学生所设计出来的方案具有很好的实用性，也往往会出乎教师的意外。若是能在化学的学习过程中尽可能多地创造这种学习的机会，那么学生对化学的学习也就能更上一层。

2 改进优化化学实验

在化学的教学过程中，经常会遇到一些使学生难以理解、记忆的知识点，只要教师通过正确、形象生动的表现形式灵活地展现给学生，做一些改进优化的实验吸引学生，增加学习的趣味性，就能够很好地吸引学生集中精力将难点攻克。在进行制取氧气的实验时，教师往往通过传统的教学方法，强调注意实验过程中要防止试管爆裂，但对于不理解该实验的学生来说根本不知道试管到底在什么时候会爆裂，又为什么试管会爆裂，因此只能根据教师所讲死记硬背来掌握这个知识点。若教师能够利用学生对于试管爆裂的好奇心设计一个爆裂的实验，相信学生就会对此更加记忆犹新。

下面就是一个试管爆裂的实验：找一个玻璃片在上面沾上水，用试管夹夹住玻璃片在酒精灯上加热，观察玻璃片是否出现爆裂现象；用试管夹夹住干燥的玻璃片，在酒精灯上加热，然后在玻璃片上滴几滴水，观察玻璃片是否爆裂；取一试管用铁架台固定，管口用橡胶塞封住，中间连有玻璃导管，导管口连接橡皮管，将橡皮管的另一端放入盛有水的水槽中，对试管进行加热，橡皮管口出现气泡后停止加热，先撤离酒精灯，观察水槽中的水是否发生倒吸，导致试管炸裂。对此实验不理解的会将炸裂误认为是爆炸，如果设计以上反面实验，就能够充分理解炸裂的原因以及防止措施，若将此实验安排在大家做制取氧气实验前，大家就会对本实验有更深刻的理解和记忆。

3 验证性实验

质量守恒定律中反应以后溶质质量分数的计算相信困扰了不少学生，对此知识点难以理解，不能很好地记忆。如果教师能够设计一个如下的针对实验，就能够帮助学生进行理解与掌握。

1）对于既不产生气体又不产生沉淀的反应，如50 g稀硫酸与50 g质量分数为0.1%的NaOH溶液进行充分反应以后，求所得硫酸钠的质量分数。

2）只生成气体的反应，如50 g质量分数为0.5%的稀硫酸与10 g锌片充分进行反应，求所得的硫酸锌质量分数。

3）只生成沉淀的反应。如0 g质量分数为0.2%的硫酸铜溶液与50 g质量分数为0.1%的NaOH溶液进行充分反应，求所得硫酸钠质量分数。

根据以上三个例子分别设计小实验，通过实验来验证质量守恒定律的科学性。

1）利用电子天平对反应前所有仪器及反应物进行称量，记下其质量作M0，然后使其发生反应，在充分反应之后，再用电子天平称量所有仪器及反应物的质量，记作M1，对比M0与M1大小。

2）利用电子天平对烧杯、硫酸溶液及锌片进行称量，记作M2，并通过反应方程式算出所生成氢气质量，记作M3，然后使其发生充分的反应，再次称量总的质量，记作M4，实验发现M4=M2-M3。

3）利用电子天平称量烧杯、硫酸铜溶液及氢氧化钠溶液的质量，记作M5，然后使其充分反应，过滤去除沉淀并称量记作M6，最后称量反应体系的总质量，记作M7，实验结果发现M7=M5-M6。

通过以上三组实验，就能够使学生对质量守恒定律有一个更加宏观的把握，对理论的理解更加透彻，对以实验为基础的化学学科更容易掌握了。

4 小结

以上是笔者在化学教学过程中对于实验对化学这门学科的重要性的理解。笔者认为，若能充分利用好实验、设计科学合理的实验，就能够为学生提供一个更加富有乐趣的学习环境，也更能发挥学生学习化学的积极性，对于他们的发展将会大有裨益。