王洪珠
化学是一门以实验探究为基础的学科,化学实验在学生进行化学学习和探究的过程中具有关键的作用.对照实验主要是让学生通过不同的实验对象来分析和比较实验的结果,分析不同实验方法和条件下对实验结果所产生的影响,这样更能突出实验目的,提高学生的实验效率.在高中化学中,常用的对照实验有以下几个类型.
一、空白对照实验
空白对照实验是高中化学实验最为普遍的一种实验方法,主要是通过空白来突出实验对象的某种性质.在进行空白对照实验的时,学生将实验分为两组,一个对照组,另一个是实验组,对照组主要是为实验组服务,一般不添加额外的实验条件和药品.其实所谓的“空白”是相对实验组而言的,只是对实验变量不做任何处理,其他的和实验组相同.
例如,在探究“氯气的漂白性”实验的时候,教师可以在一个试管中放上干燥的有色布条做空白对照组,另一个试管中放入湿润的有色布条做实验组,然后同时向两支试管中通入氯气,这时让学生进行实验现象的观察,湿润的有色布条颜色逐渐褪去,而干燥的布条颜色没有明显变化.这样就能使学生对氯气的漂白性有进一步的探究欲望,通过已经学过的知识进行探究,得出氯气具有漂白性是由于氯气和水反应产生了具有较强氧化性的次氯酸,从而使有色布条褪色.这样,通过空白对照实验,更能增强学生对实验现象的印象,帮助学生更好地掌握化学知识.
二、自身对照实验
在高中化学的许多试验中,并不需要额外设立对照实验组,通过实验的不同阶段就可以进行自身的对照.自身对照实验在高中化学中也比较常见,既能让学生进行对照分析,又为学生省去了重设对照组的麻烦.
例如,在进行“Na2SiO3阻燃性”实验探究的时候,教师可以设计一个有趣的小魔术,将一个布条的一头用Na2SiO3溶液浸泡,然后晾干,这时将布条的两头对折放到酒精灯上点燃,浸泡过Na2SiO3溶液的一头没有燃烧,而布条的另一头却烧成灰烬,通过同一个布条的实验结果对比,既能提高学生探究的兴趣,也用实验结果说明了Na2SiO3阻燃的性质,让学生在趣味活动中进行知识的学习,往往能收到良好的教学效果.
三、条件对照实验
条件对照实验需要对照组和实验组同时进行,并且对实验组和对照组都进行不同的实验处理,区别在于对照组的实验处理只是用于实验组的对照,不进行太多的实验探究.
例如,在进行“漂白粉漂白效果”实验探究的时候,教师可以准备三只相同的烧杯,分别编号为甲、乙、丙,同时将漂白粉溶解,向三个烧杯中倒入同样多的溶液,分别滴加等量的品红溶液,然后甲烧杯不做任何处理,向乙烧杯中通入二氧化碳气体,向丙烧杯中滴加盐酸溶液.这时,甲、乙两个烧杯作为条件对照组,对其进行的实验处理只是作为对照用,不做进一步的探究,烧杯乙是实验组,主要是用来探究酸性物质对于漂白粉漂白效果的影响.一段时间后发现,甲烧杯中的溶液基本没有太大的变化,乙烧杯中的溶液颜色变淡,而丙烧杯中的溶液几乎无色.通过条件对照实验,学生很容易就能得出结论:漂白粉的漂白效果随着酸性的增强而增强.条件实验对照一般用于分析自身对照现象不明显,用空白对照起不到效果的化学实验,可以让学生通过实验自变量条件的改变而更容易得出预计的实验结果,对于提高学生实验设计和分析能力,促进学生的思维发展,提高学生自主学习能力和探究能力有着重要的作用.
四、相互对照实验
相互对照实验中的实验既是实验组,同时又是其他实验的对照组,通过几组化学实验之間的相互对照,从而更能对某些化学物质的性质进行深入的探究,掌握其本质的规律.
例如,在进行“影响化学反应速率探究”的实验中,教师可以设置几组实验,分别探究温度、催化剂对化学反应速率的影响,教师可以取四只相同的试管,编号为1、2、3、4,分别倒入等量的浓度为5%的过氧化氢溶液,然后分别向1、2、3号试管滴加等量的氯化铁溶液,1号试管放到冰水中,2号试管放到80度的热水中,3号试管放在室温中,4号试管中加入少量的二氧化锰粉末放在室温环境中,然后给四支试管分别套上大小相同的气球,开始观察实验现象.这样,四只试管既是实验组,同时又是其他实验的对照组,通过观察对比发现,温度、催化剂都能对化学的反应速率有影响,不同的温度和催化剂对实验的反应影响效果不同.