基于新课标的初中化学实验教学实践

张鹏谦

实验教学不仅是化学知识传授的重要途径，还是培养学生科学素养、实验技能和创新能力的关键环节。本文以人教版九年级化学上册“氧气的实验室制取与性质”为例，结合新课程标准，对初中化学实验的教学策略进行了讨论。以期为初中化学实验教学的改革与发展提供有益的参考和借鉴。

一、有效互动，引出实验教学内容

氧气的制法及实验操作是人教版九年级化学上册第二单元的重点，也是学生学化学以来遇到的第一种气体的制取。如何引导学生亲自动手做好实验便成了重中之重。教师应给学生提供更多的实验探究机会，引导学生正确地进行实验操作。

教师可以按照“回顾→提出问题→展示实验→寻求归纳→实验探究→比较总结→得出结论→拓宽眼界→激发兴趣”的步骤及方法展开实验教学。

【问题引入】空气中含有哪些成分？能否从空气中获得氧气？

学生：除了氮气和氧气，空气中还包含稀有气体、二氧化碳等多种成分。至于从空气中提取氧气，答案显然是可以的。

【设问】那么，在严谨的实验室中，我们通常是如何制取氧气的呢？接下来，我们将通过实验深入探索这个问题。

【实验】在本次实验中，我们同时使用酒精灯对过氧化氢溶液和二氧化锰进行加热处理。随后，我们尝试将带火星的木条伸入试管口，仔细观察并记录实验过程中的各种变化。

【观察记录】过氧化氢溶液呈现出清澈透明的状态，而二氧化锰则呈现出黑色的粉末状。当对过氧化氢溶液进行加热后，我们观察到产生了少量的气体，这些气体使得原本带火星的木条重新焕发出火焰。然而，对于同时加热的二氧化锰，我们并未观察到任何气体的产生，带火星的木条也并未出现任何变化。

【小结】用酒精灯加热过氧化氢溶液时产生氧气。加热二氧化锰不产生氧气。

【引入新课】氧气的重要性无需多言，但该如何制取它呢？这正是我们接下来要学习的内容，让我们一同揭开氧气的制取方法的神秘面纱吧。

【实验】

1.我们先将5毫升浓度为5％的过氧化氢溶液注入试管中，不施加任何加热操作，随后我们小心翼翼地将带火星的木条伸入试管内，仔细观察木条是否重新焕发火焰？

2.我们轻缓地将装有过氧化氢溶液的试管进行加热，并细心记录这一过程中产生的所有现象。随后，我们再次将带火星的木条伸进试管，认真观察并记录所发生的变化。

3.我们在另一支试管中也加入了5毫升浓度为5％的过氧化氢溶液，并特别添加了少量的二氧化锰。接着，我们同样将带火星的木条伸进试管，耐心观察并记录此时产生的现象。

【注意】学生在进行这些实验时必须保持高度的专注力，仔细观察实验过程中的每个细节，积极思考并尝试解答实验中出现的问题，以便更深入地理解实验原理。

【实验现象】

1.不加热过氧化氢溶液时，带火星的木条不能复燃，说明没有氧气放出。

2.加热过氧化氢溶液时，带火星的木条复燃，说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。

3.不加热，但在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，带有火星的木条复燃，说明在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰时会产生氧气。

在实验中，教师可提问，并引导学生思考和回答。

师：什么叫反应物？

生：参加反应的物质。

师：一个化学反应发生时，是不是某一种反应物可以有也可以无呢？

生：不，必须有。

教师总结：只要有一种化学反应，反应物一定是存在的。但是，在用过氧化氧溶液生产氧气的过程中，加入二氧化锰在没有加热的情况下也能生成氧气。没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气，可见二氧化锰不是一种必须有的物质，它也就不是一种反应物，而是一种催化物。

【过渡】实验室制氧气的方法是否仅此一种呢？非也。实验室中可以用多种方法来制取氧气。下面，我们就介绍实验室制取氧气的另一种方法——加热高锰酸钾制取氧气。

实验中有效的互动可以让教师及时讲解知识点。学生一边观察教师实验，一边紧紧跟随实验现象及进展，能够有效提高上课效率，提升学习效果。

二、引导探索，激发学生的好奇心

在新课标导向下，初中化学实验教学不仅注重知识的传递，还强调对学生好奇心和探究能力的培养。为此，教师需要精心设计富有探索性的实验项目，这些实验项目旨在引导学生主动提出问题，并鼓励他们通过实验来寻找答案。

教师可以在教学中提出问题，激发学生的探索欲。如何获得氧气？怎样验证得到的气体是氧气？为什么氧气能使带火星的木条复燃？这些问题像磁石一样吸引着学生去深入探索。学生渴望通过实验来找到答案，渴望通过自己的双手来验证书本上的知识。这种探究过程不仅让学生更深入地理解了氧气的性质，还培养了他们的科学思维和创新能力。以学生实验“加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气”为例。

★探究点一 加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气

提出问题：在实验室中，我们采用加热高锰酸钾的方法来制取氧气。在此过程中，我们使用了哪些实验器材？实验装置中，哪部分是用于产生氧气的？哪部分是用于收集氧气的？为何我们可以选择排水法来收集氧气？

讨论交流：结合我们之前学习的化学实验操作技巧，以及氧气的物理和化学性质来进行深入的探讨和总结。

【归纳总结】

1．反应原理：

高锰酸钾■锰酸钾+二氧化锰+氧气

2．实验装置：（除了基本的实验器材外，若使用氯酸钾作为原料，试管口则无需放置棉花，以避免堵塞。）

3．收集方法：由于氧气不易溶于水，我们常采用排水法来收集，以获得更纯净的氧气。同时，由于氧气的密度大于空气，我们也可以选择向上排空气法来收集更为干燥的氧气。

4.操作步骤：将操作步骤简化为“查装定点收离熄”，谐音记忆为“茶庄定点收利息”。

5．检验方法：为了验证收集到的是否为氧气，我们可以将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条迅速复燃，则证明收集到的是氧气。

学生通过简单的化学反应，亲手制取出维持生命的气体，这种体验无疑为他们带来了极大的兴奋和满足。当学生看到氧气从试管中缓缓冒出，那种直观的感受和成就感让他们对化学产生了更加浓厚的兴趣。

三、实践操作，提升学生的实验技能

化学实验实践操作不仅关乎学生的技能学习，还与实验过程的安全性和效率紧密相连。为了确保实验的安全性，教师需要在实验中强调操作的规范性，确保每个步骤都准确无误。学生通过反复实践，不仅能够熟悉实验流程、避免失误操作，还能够逐渐掌握基本的实验操作技能，从而提高实验效率。

在“氧气的实验室制取与性质”实验中，教师组织学生进行第二个探究实验“木炭和铁丝在氧气中燃烧”，教师要详细讲解实验注意事项，要求学生具备精准的操作技巧。学生通过反复实践能够逐渐掌握如何使用坩埚钳，如何安全使用酒精灯确保既能够获得足够的氧气量，又能避免试管破裂或产生有害气体。这种技能的掌握不仅增强了学生的自信心，还为他们后续学习氧气的其他性质和应用打下了坚实的基础。

★探究点二 木炭和铁丝在氧气中燃烧

提出问题：当我们采用前述方法成功制取两集气瓶氧气后，若将木炭和铁丝分别置于其中进行燃烧，它们会产生怎样的现象？

讨论交流：我们将深入探讨实验的基本操作，并对观察到的现象进行归纳与总结，以便进一步加深对氧气性质的理解。

实验活动：1.我们使用坩埚钳夹取适量木炭，并在酒精灯上加热至其呈现炽热状态（请务必注意安全，避免烫伤）。随后，我们迅速将炽热的木炭插入盛有氧气的集气瓶中，并仔细观察其燃烧时产生的各种现象。待木炭燃烧完毕后，我们向集气瓶中加入适量的澄清石灰水，并进行振荡，以观察石灰水与燃烧产物之间的反应现象。

2.我们点燃火柴，并小心翼翼地将其固定在螺旋状的细铁丝底部（操作时请保持警惕，注意防火安全）。然后，我们将固定有火柴的细铁丝缓缓插入盛有氧气的集气瓶中，并仔细观察细铁丝在氧气中燃烧时的各种现象。

【归纳总结】

在学生实验的过程中，教师反复强调安全意识以培养学生的实验技能。特别是在“氧气的实验室制取与性质”这样涉及火源和高温操作的实验中，安全意识的培养显得尤为重要。在实验开始前，教师需要向学生强调实验安全的重要性，让他们明白每个操作都关系到自身和他人的安全。在实验活动开始前，教师要详细讲解如何正确使用火源，以避免火灾或烫伤的发生。

四、合作学习，培养学生的团队协作能力

在新课标指导下的初中化学实验教学中，合作学习不仅是一种教学策略，还是一种培养学生综合能力的重要方式。教师将学生分成小组进行实验，不仅提高了实验的效率和趣味性，还为学生提供了一个难得的团队协作和沟通的机会。以“氧气的性质探索”实验为例，教师将学生分成小组，让他们通过合作学习的方式深入探索氧气的性质。

第一个实验是木炭燃烧后向集气瓶中导入少量澄清石灰水。在这个实验中，学生首先需要充分讨论，确定实验的详细步骤和每个成员的具体职责。有的成员负责用坩埚钳夹住点燃的木炭放入集气瓶中，确保木炭能够充分燃烧；有的成员负责在集气瓶中导入适量的澄清石灰水，以便观察燃烧后产生的气体与石灰水的反应；还有的成员则负责观察和记录实验现象，包括木炭燃烧的情况、火焰的颜色和形状以及石灰水是否变浑浊等。

在实验过程中，学生需要频繁地进行沟通。例如，当木炭燃烧不稳定时，负责操作的成员会及时告诉其他成员，并一起讨论可能的原因和解决办法。在实验过程中，负责操作的成员会及时向其他成员报告火柴燃烧的情况，包括火焰的颜色和形状等。其他成员则会根据这些信息来观察和记录实验数据。

在完成了“氧气的性质探索”实验后，每个小组的成员都充满了热情和好奇心，通过交流和讨论，他们能够更深入地理解氧气的性质，并提升自己的批判性思维和创新能力。负责观察和记录的学生首先开始描述他们的观察结果，他们详细描述了木炭燃烧时的火焰颜色、形状以及燃烧速度，还有在木炭燃烧后的气体中通入澄清石灰水时，石灰水变浑浊的现象。

总之，教师需要继续探索和实践更符合新课标要求的实验教学策略，努力培养学生的实验能力和科学素养，为他们的全面发展奠定坚实的基础。同时，也希望广大教育工作者能够共同关注实验教学，共同推动化学教育的改革和发展。

（作者单位：甘肃省静宁县威戎中学）

编辑：赵文静