拓宽高中化学课本实验 深化探究性教学模式

张建民

【摘 要】化学是一门以实验为主的学科。大量的基础知识和基本技能的培养都通过课堂实验来进行，课本上的演示实验、学生分组实验、家庭小实验、选做实验在化学教学中占有十分重要的地位。通过拓宽课本实验教学，可以提高学生的实验探究能力，更深刻地帮助学生形成牢固的化学基础知识和基本技能，能够更加准确地理解化学概念、原理、定律，培养学生科学学习方法和态度；同时训练了学生的观察能力、思维能力、创新能力，把学生培养成有创造性、主动性，有学科探究能力的人。

【关键词】拓宽课本；实验；探究；模式

通过多年高中化学教学，我认为通过以下几个方面的教学实践，拓宽课堂演示实验是培养学生实验探究能力的最主要的途径。

一、增加探究性的演示实验

在常规演示实验教学中，教师一般利用教材上现有的实验方案，按部就班做一些验证性实验，对于实验过程中出现的“异常现象”和教材叙述不一样的现象，大部分教师采取回避态度，搪塞手段，不进行科学性解释；甚至有一部分演示实验和实际做出的实验现象与课本上的现象完全不同，教师不做进一步的探讨解释说明，害怕学生发现问题，提出问题，这样做的结果导致学生产生错觉，误导学生形成一些有错误的观念和模糊的概念。有些实际操作的实验现象和课本上描述的现象有矛盾，学生对课本上的知识持怀疑态度，弱化对概念的理解，甚至形成错误的结论和概念，抑制学生创造性思维的形成。当然在化学实验中，并不是每节课都进行探究性实验，所以要求教师必须精心挑选一些具有代表性、可操作性、有意义课题或专题进行实验。在选题上要求覆盖面广，难度、深度适中，适应当前学生的实际水平。课前要求教师首先设计实验报告，对实验的目的、原理、用品、步骤、现象、记录及结果、问题和讨论有详尽计划。

例如，在上过氧化钠化学性质的实验时，首先是创设问题情境，激发学生的求知欲望和学习兴趣。问：载人航天飞行，飞行员在太空需要大量的氧气，是由什么物质提供的？学生回答：过氧化钠和人呼出二氧化碳反应提供。化学反应方程式为：2Na2O2+2CO2=2 Na2CO3+O2↑。紧接着提问学生：过氧化钠和水反应的产物是什么？学生回答：氢氧化钠和氧气。问：如何确定有氧气和氢氧化钠生成？学生回答：用带火星的木条放在试管口，若复燃，说明氧气产生，给反应后的混合液中加入酚酞试液变红说明有NaOH生成。问：取少量的Na2O2放入试管中，加入一些蒸馏水，发现有大量气泡产生（用带火星的木条试验，确实有氧气放出），同时加入酚酞试液，观察到溶液先变红后褪色，继续加入酚酞试液现象仍然相同，这是为什么呢？

引导学生进行探究思考：

1.发现问题，分析问题

这说明过氧化钠和水反应除生成氢氧化钠和氧气外，还有另外的物质生成，这是什么物质？

2.猜想形成假设

（1）加入酚酞试液变红，可能是有NaOH生成。

（2）褪色，说明有漂白性的物质生成。根据化学反应规律，可能有H2O2生成，可能有O3生成。因为我们以前学过与此有关漂白性的物质只有H2O2、O3、Na2O2，由于反应中有大量水的存在不可能有Na2O2存在，又根据氧化还原反应规律，不可能产生氧化性很强的O3，所以有可能产生H2O2。

3.设计实验方案，进一步验证假设

根据需要设计以下五个实验进行探讨，帮助学生形成正确判断：

（1）向NaOH溶液加入酚酞试液-现象：变红。结论：碱和酚酞试液变红色。

（2）向NaOH溶液加入酚酞试液-现象：变红；再加入H2O2-现象：褪色，与（1）中的现象进行比较。结论：过氧化氢具有漂白性。

（3）向H2O2加入MnO2-现象：有无色无味气体产生，验证：用带火星的木条检验是不是有O2放出。

（4）向Na2O2加入H2O-现象：有气体放出，同时放热，验证：带火星木条检验是否有氧气放出。再加入酚酞试液先变红又褪色。

（5）向Na2O2加入H2O溶液-反应完全后，加入MnO2并加热直到再没有气体产生时，再加入酚酞试液，现象：变红色，说明溶液中有氢氧化钠生成。

4.进行实验，分组讨论，解决问题

通过以上五个实验证明了Na2O2和H2O反应除生成NaOH和O2外还有H2O2生成，通过查阅资料进一步证明实验结论正确，该反应的方程式分两步进行，

第一步：Na2O2+H2O=2NaOH+ H2O2

第二步：2H2O2=2H2O+ O2↑

以上两个方程处理得到2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

得出结论和课本上的结论一致，这一探究过程既得出了正确结论，又复习了NaOH、O2、H2O2、MnO2的性质，同时还可引发新的思考，如用石蕊试液代替上述酚酞试液现象又如何？（留做学生思考）

二、补充完善学生分组实验

学生分组实验是化学实验教学中进行自主探究的主要舞台，是学生形成实验技能和技巧，积累实践经验，灵活运用知识的重要阵地。

例如实验室制取氯气，如何得到纯净干燥的氯气，课本仅从反应原理、制取装置、收集方法、尾气处理、四个方面进行阐述。用课本的实验方案得不到纯净干燥的氯气，可采取下述教学步骤：

1.提出问题

让学生进行讨论分析，可能含有的杂质有氯化氢和水蒸气。

2.猜想形成假设

（1）氯化氢产生是由于浓盐酸具有挥发性。

（2）水蒸气是由于反应在溶液中进行。

3.设计实验方案

（1）从反应原理角度考虑，用氧化剂氧化浓盐酸，除了用二氧化锰之外，能不能用高锰酸钾、氯酸钾、次氯酸钠等代替，化学方程式如何书写？

（2）如何确定反应发生装置？主要从反应条件、反应原理、以及气体的性质等方面综合考虑制取装置。初中学过的制取氧气、氢气的发生装置如何？现在我们学过的实验室制备气体的常见装置有哪几种？

（3）制取氯气为什么要用分液漏斗和酒精灯？

（4）除去杂质能否用饱和食盐水？洗气瓶装置如何？能否用水除去杂质？

（5）干燥剂选用什么物质？能否用浓硫酸？作为干燥剂，选用的条件是什么？

（6）收集氯气的方法？收集气体的方法主要是由什么决定的？

（7）由于氯气有毒性，对空气有污染，尾气用什么吸收？为什么不用水吸收？

（8）检验是不是氯气？能否用湿润的淀粉碘化钾试纸？能否用湿润的有色布条？

4.进行实验分组讨论、归纳整理、得出结论

实验室制备气体，常用模式从7个方面分析：

①反应原理；②发生装置；③除杂质；④干燥；⑤收集方法；⑥验满；⑦尾气处理。

其他的气体制备，如二氧化硫、乙烯、乙炔、氯化氢等都可以从上述七个方面分析。

三、提供必要的仪器药品，让学生完成家庭小实验

例如原电池一节的家庭小实验，用铜片、铝片、橘子、耳机、导线可以构成原电池，由于学生没有实验器材和药品，所以无法完成家庭小实验。教师可以给学生提供必要的药品和器材，如铜片、铝片、耳机。

四、重视选做实验，是深化探究性实验教学的必要补充

大多数中学把选做实验根本没有做，这与新课程改革的目标不一致。切实加强选做实验这部分的教学，是对学生实验能力培养的重要手段。

通过以上四个方面的探究性实验性教学，使学生形成良好的学习态度、科学的学习方法，从而提高学生的探究能力，使学生形成创造性思维，使学生必将终生受益。

参考文献：

[1]刘知新编著《化学教学论》第一版，北京：高等教育出版社，1995

[2]杨先昌编著《中学化学教学法》第一版，湖北教育出版社，1983