氨氣的噴泉實驗范文

時間:2023-04-09 01:28:44

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氨氣的噴泉實驗

篇1

【關(guān)鍵詞】氨氣制??;噴泉實驗

氨氣的制取及性質(zhì)實驗在高中教材中分為兩個實驗,通過連接裝置將兩個實驗巧妙的連接在一起,能有效的防止氨氣對大氣的污染,提高噴泉實驗的效率。

1、教材中氨氣的制取及噴泉實驗

稱取固體氯化銨和氫氧化鈣各 2 g,在紙上混合均勻后,裝入事先已準備好的干燥試管中。按上述裝置圖裝配好裝置。加熱,待氨氣充滿試管后,停止加熱。待制備實驗停止加熱后,立即用濕潤的紅色石蕊試紙放在氨發(fā)生器的導(dǎo)管口附近,觀察現(xiàn)象。用已集滿干燥氨氣的圓底燒瓶、帶有玻璃管和滴管(滴管里事先吸入水)的塞子塞緊燒瓶口,并將其倒置,固定在鐵架臺上,使玻璃管插入盛有水的燒杯(燒杯中預(yù)先滴入酚酞試液)中。輕輕擠壓滴管,使少量水進入燒瓶。

在實驗中要注意收集氨氣的燒瓶必須干燥;噴泉實驗時,滴管中預(yù)先要吸入水;導(dǎo)出氨氣的導(dǎo)管要短,收集氨氣的導(dǎo)管要長,且要伸入試管底部;為防止空氣與氨氣發(fā)生對流,在試管口放一小團棉花,但不能堵死。

實驗中由于有水生成,大試管極易炸裂,實驗中氨氣也教容易泄露到空氣中。

將氧化鈣和氯化銨各5克研細、混合均勻在試管底部鋪開,塞緊橡膠塞,固定好裝置。從T型三通管的A管口取下橡膠塞,關(guān)閉調(diào)節(jié)夾B,使圓底燒瓶經(jīng)T型三通管的A管口與大氣相通。點燃酒精燈,給大試管加熱,立即有大量的氨氣產(chǎn)生,并通過導(dǎo)管進入圓底燒瓶,圓底燒瓶中的空氣經(jīng)A管排出。將濕潤的紅色石蕊試紙靠近A管口,若試紙變藍色,證明圓底燒瓶中已集滿氨氣。打開調(diào)節(jié)夾B,塞住T型三通管的A管口,使圓底燒瓶與燒杯內(nèi)水相通。待導(dǎo)管C中滯留的空氣被排盡,過量的氨氣經(jīng)導(dǎo)管C通入燒杯中,待水中有氣泡產(chǎn)生時,熄滅酒精燈。當無氣泡逸出時,給盛水的燒杯中滴加2~3滴酚酞試劑,攪勻。隨著導(dǎo)管C內(nèi)的氨氣不斷溶于水,使導(dǎo)管C內(nèi)的液面會不斷上升,最后進入圓底燒瓶,形成持續(xù)有力的紅色噴泉。

通過氧化鈣和氯化銨反應(yīng)來制取氨氣,將氨氣的產(chǎn)生、收集及性質(zhì)實驗在一個封閉系統(tǒng)中完成,由于氨氣與紅色石蕊試紙的作用片刻即可完成,氨氣的外排量極少,基本消除了氨氣外逸對環(huán)境的污染,同時幾個實驗一氣呵成,時間短,操作也方便,且現(xiàn)象明顯。

參考文獻:

[1] 宋心琦主編 .普通高中課程標準實驗教科書?化學 1(必修)[M]. 北京:人民教育出版社,2007:99.

篇2

關(guān)鍵詞:噴泉實驗;創(chuàng)新;綠色化學

綠色化學實驗的理念是主動地減少和消除實驗室的化學污染。現(xiàn)以氨的“噴泉實驗”的改進為例,談?wù)勅绾卧趯嶋H的化學實驗教學中,走“綠色”創(chuàng)新之路。“噴泉實驗”中探究氨極易溶于水這一重要物理性質(zhì),及氨水呈堿性,實驗設(shè)計充滿趣味和探究性,但同時也存在實驗前期準備繁雜,易造成氨氣泄漏、污染環(huán)境等不足,尤其對于帶多個教學班的教師,往往由于氣密性不良等原因,造成實驗現(xiàn)象不明顯?,F(xiàn)將氨的制備,物理、化學性質(zhì)的多個探究實驗進行合并。做到實驗簡單,現(xiàn)象明顯,實驗成功率高,且充分發(fā)揮了實驗的探究功能。

一、實驗器材和藥品

實驗藥品:氫氧化鈉固體、濃氨水、酚酞、紅色石蕊試紙、濃鹽酸

實驗儀器:圓底燒瓶、錐形瓶、注射器、燒杯、鐵架臺(帶鐵圈)、Y型導(dǎo)氣管、滴管、導(dǎo)氣管、止水夾

二、實驗裝置:(如右圖所示)

三、實驗步驟及現(xiàn)象

1.檢查裝置氣密性:打開止水夾①、止水夾②,關(guān)閉止水夾③,用注射器往錐形瓶中注入少量空氣,可以觀察到大燒杯有氣泡冒出,證明氣密性良好。

2.制備氨氣及驗滿:打開止水夾①、止水夾③,關(guān)閉止水夾②,將充有濃氨水的注射器注入放有氫氧化鈉固體的錐形瓶中,裝清水的小燒杯中有一片紅色石蕊試紙,當試紙變藍,證明氨氣已收集滿,關(guān)閉止水夾③。

3.“紅色噴泉”的形成:迅速將驗滿導(dǎo)氣管取下,換成裝有水的膠頭滴管,擠壓膠頭,待膠頭滴管中的水全部進入燒瓶,迅速關(guān)閉止水夾①,打開止水夾②,即產(chǎn)生美麗的噴泉。

4.“白煙瓶”的形成:將裝濃氨水的注射器取出,換成裝有濃鹽酸的注射器,往錐形瓶中注入少量濃鹽酸,錐形瓶中立刻產(chǎn)生大量白煙。

四、創(chuàng)新點

1.實現(xiàn)了氨氣的制備、收集、驗滿、物理性質(zhì)、化學性質(zhì)多個探究性實驗有機的合并和融合。

2.盡可能避免了氨氣的制備帶來環(huán)境的污染,實現(xiàn)了“綠色化學”理念。如,“噴泉實驗”后殘留氨氣與濃鹽酸反應(yīng),即是對尾氣處理的最好方式。

篇3

關(guān)鍵詞:氣體反應(yīng);趣味化學實驗;實驗優(yōu)化設(shè)計

文章編號:1005C6629(2017)1C0068C04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!边@句話告訴我們,興趣其實是最好的老師,一個人一旦對某一事物或某種活動產(chǎn)生興趣,就會全身心投入其中。因此,課堂教學中,教師除了講授基礎(chǔ)知識、基本技能外,更重要的一點是要培養(yǎng)學生的學習興趣,激發(fā)其求知欲望,引導(dǎo)其進入一種積極的、主動的學習狀態(tài)?;瘜W是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學,本文以氣體反應(yīng)內(nèi)容為例,結(jié)合高中化學的課堂教學,談?wù)劰P者利用演示實驗激發(fā)學生學習興趣的教學實踐。

1 氣體反應(yīng)的實驗設(shè)計

“氣體的性質(zhì)”是高中化學中重要的教學內(nèi)容,也是教學難點之一[1],因為絕大多數(shù)氣體無色無形,看不見摸不著,如何生動而又形象地描述氣體的性質(zhì)?不少教師會利用實驗進行輔課堂教學[2],但實驗應(yīng)怎樣設(shè)計才能吸引學生,激發(fā)其學習熱情?筆者認為以下幾點非常關(guān)鍵。一是所選內(nèi)容在課堂上可當場操作演示,且實驗現(xiàn)象要明顯有趣,給學生以直觀感受;二是實驗過程要有懸念,能激起學生的好奇心,啟迪學生學習的靈感,引發(fā)探究的欲望;三是由實驗引出諸多問題讓學生思考,留給他們進一步想象和拓展的空間?,F(xiàn)舉數(shù)例如下。

2 實驗案例

2.1 氨氣與氯化氫的反應(yīng)

現(xiàn)行上海市高中化學教材中對氨氣與氯化氫的反應(yīng)是這樣描述的[3]:取兩根玻璃棒,分別在濃氨水及濃鹽酸里蘸一下,然后將兩根玻璃棒逐漸靠近但不接觸,這時可以觀察到在兩根玻璃棒之間有白煙產(chǎn)生(圖1a)。按照教材教師在課堂上演示了氨水與濃鹽酸揮發(fā)然后再發(fā)生氣相反應(yīng)的過程,但從實際教學效果來看,留給學生的印象并不深刻。因此筆者將實驗進行了如下改進:在一根長玻璃管兩端塞上棉花,分別向兩端同時滴入濃氨水和濃鹽酸,馬上用橡皮塞塞住,半分鐘之后就可以看到白煙在玻璃管內(nèi)生成;再仔細觀察,會發(fā)現(xiàn)白煙的位置不在管的中央,而在靠近濃鹽酸的一端(圖1b)。通過改進的演示實驗教學,學生理解了3個知識點:①氨水與濃鹽酸分別在玻璃管的兩端,距離較遠,揮發(fā)擴散后才發(fā)生反應(yīng);②氣體的擴散速率與氣體式量有關(guān)(Graham擴散定律),在同溫同壓下氣體擴散速度與氣體密度的平方根成反比,因氨氣的密度小,擴散速度快,故而反應(yīng)在靠近濃鹽酸的一端進行;③氨氣和氯化氫反應(yīng)生成固體氯化銨(白煙)。與教材實驗相比,改進后的實驗教學效果明顯好于前者。

2.2 硫化氫與二氧化硫的反應(yīng)

二氧化硫和硫化氫反應(yīng),教材里是這樣設(shè)計的[4]:取一瓶二氧化硫和一瓶硫化氫氣體(圖2a),把兩瓶氣體混合,觀察瓶壁上有什么現(xiàn)象,結(jié)論是瓶壁有淺黃色固體和水珠出現(xiàn),這是一個定性實驗。

筆者對教材實驗裝置進行了改進設(shè)計,采用礦泉水瓶收集兩種氣體(圖2b)。在課堂演示時,將兩瓶子撤去蓋子后對接迅速用膠封住瓶口,按照Graham氣體擴散定律,式量?。芏刃。┑臍怏w擴散速率快,因此淺黃色固體和水珠應(yīng)出現(xiàn)在盛裝二氧化硫氣體的瓶內(nèi),但實驗結(jié)果恰恰相反,產(chǎn)物主要集中在硫化氫瓶內(nèi)(圖2c)。這一反?,F(xiàn)象一下子引起了W生的興趣,大家各抒己見。經(jīng)過分析,得出了造成此實驗現(xiàn)象的原因是:硫化氫與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)(2H2S+SO23S+2H2O),反應(yīng)物消耗比為2:1,即在同等條件下硫化氫瓶中的壓強減小更快,由于壓差的存在,導(dǎo)致二氧化硫氣體被“吸入”硫化氫瓶中,并在其中生成硫和水。

此時,學生又進一步提出了疑問:既然硫化氫與二氧化硫反應(yīng)使系統(tǒng)的壓力下降,為何瓶子沒有變形呢?再對實驗過程中各環(huán)節(jié)進行檢查和分析,得出了原因。由于實驗中采用口香糖膠來封瓶口,導(dǎo)致裝置的氣密性還不夠好。針對此缺陷再進行改進后,用插有短玻璃管的橡皮塞代替塑料瓶蓋,兩玻璃管口用乳膠管連接,中間夾以彈簧夾(圖2d)。實驗開始后松開彈簧夾,反應(yīng)經(jīng)數(shù)分鐘或數(shù)小時(取決于玻璃管內(nèi)徑的粗細),可以看到玻璃管中生成黃色的硫,同時瓶子慢慢變癟。以上實驗結(jié)果環(huán)環(huán)相扣,過程充滿懸念,給學生留下深刻印象。

2.3 氨氣與氯氣的反應(yīng)

高三的教材告訴我們,氨氣與氯氣存在兩個反應(yīng):

反應(yīng)(1)中氨氣與氯氣的計量系數(shù)比為2:3,即在溫度、壓力相同時,反應(yīng)600mL的氯氣需要消耗400mL的氨氣。反應(yīng)(2)中的系數(shù)比為8:3,即反應(yīng)600mL的氯氣需要消耗1600mL的氨氣。于是有不少學生猜測,只有當氨氣的量超過400mL時,才會發(fā)生第二個反應(yīng)生成氯化銨。那么實際情況真是如此嗎?只有反應(yīng)(1)進行完全了才進行反應(yīng)(2)?

我們進行了演示實驗。如下圖3,取兩個體積不同的礦泉水瓶,600mL的大瓶儲存氯氣,350mL的小瓶儲存氨氣,兩瓶子用乳膠管相連。彈簧夾一經(jīng)打開,在玻璃管及瓶中立刻產(chǎn)生白煙,說明反應(yīng)(1)(2)幾乎是同時發(fā)生的。與實驗2.2相似,幾分鐘后,瓶子變癟。

對此實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行討論和分析后,得出了如下解釋:氨氣首先與氯氣反應(yīng)生成氯化氫,酸性的氯化氫氣體又與堿性的氨氣立即快速反應(yīng)生成氯化銨;據(jù)實驗現(xiàn)象還可得出后者反應(yīng)速率遠大于前者的結(jié)論。因此,不待反應(yīng)(1)中的氯氣消耗完,反應(yīng)(2)已開始。這一演示實驗生動地描述了“反應(yīng)速率”這一概念,也給了學生一個啟發(fā),很多化學實驗的結(jié)果和我們當初的想象是不一樣的[5]。

2.4 噴泉實驗

噴泉實驗是高中化學實驗中關(guān)于氨氣性質(zhì)的經(jīng)典實驗[6,7],教材中其裝置如圖4所示。當打開活塞時,燒瓶內(nèi)的氨氣迅速溶于水生成氨水(NH3+ H2ONH3?H2ONH4++OH-),在燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓差,壓差將燒杯中的液體壓入燒瓶中形成噴泉,由于氨水使酚酞變紅,所以噴泉呈紅色,非常美麗。

由于原理比較簡單,筆者便嘗試著請學生對噴泉實驗進行創(chuàng)新改進,并在其間插入諸多問題讓其思考。例如,問題1,如果將燒瓶中的氣體換成氯氣,還能形成噴泉嗎?學生經(jīng)過思考后很快就回答不能,因為氯氣在水中的溶解度較小。接著教師再提出問題2,那么能否設(shè)法提高氯氣的溶解度呢?經(jīng)過熱烈討論,學生給出了答案,采用氫氧化鈉溶液代替水。

新實驗采用如下設(shè)計:以氯氣取代氨氣,把膠頭滴管中的水換成氫氧化鈉溶液(濃度較高),在燒杯中也加入含酚酞的氫氧化鈉溶液(濃度較低),溶液呈粉紅色。實驗中將膠頭滴管中的氫氧化鈉擠入圓底燒瓶,輕輕晃動圓底燒瓶片刻,再打開彈簧夾,因燒瓶內(nèi)的氯氣與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)形成負壓:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,燒杯中的液體被壓入瓶內(nèi),成功地完成了氯氣的噴泉實驗。此時觀察仔細的學生注意到,噴泉的顏色由原來的粉紅色變成了無色。這又是一個非常好的知識引入點。教師繼而引入問題3,溶液為何褪色?經(jīng)過啟發(fā),學生分析褪色的原因可能有兩個:①氯氣與氫氧化鈉反應(yīng),消耗了氫氧化鈉;②氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉,生成的次氯酸氧化酚酞。原因究竟是哪一個?還是以實驗事實來作答。利用燒瓶中的液體進行如下分析實驗:在液體中滴入溲躉鈉,如果溶液再次變紅,則可推斷是原因①;或在液體中加入酚酞,如果溶液重新變紅,則證明是原因②。實驗結(jié)果顯示,溶液中加入酚酞后才會再次顯粉紅色,說明使溶液褪色的真正原因是由次氯酸氧化酚酞所致。在本實驗中,教師對實驗加以變換,以問題為導(dǎo)向,通過對問題的層層剖析,結(jié)合現(xiàn)場操作演示,將氨氣、氯氣的物理及化學性質(zhì)有趣地展現(xiàn)在學生面前。

3 結(jié)語

本文對四個原有教材實驗進行了設(shè)計優(yōu)化和拓展深化,將“氨氣與氯化氫”、“硫化氫與二氧化硫”、“氨氣與氯氣”、“噴泉實驗”四個反應(yīng)作為課堂演示實驗,并以問題為導(dǎo)向,通過遞進式提問及對問題的層層剖析,結(jié)合現(xiàn)場演示,將幾種氣體的物理及化學性質(zhì)生動直觀地展現(xiàn)在學生面前。這些教學手段活躍了課堂氛圍,激發(fā)了學生思維,鞏固了所學知識,拓展了學生認知,提高了學習興趣,收到了良好的教學效果[8,9]。同時需要提醒的是,上述氣體均屬于有毒有害氣體,實驗操作時須做好必要的防范措施,這一點也是為了對學生進行安全教育和環(huán)保意識的喚起。化學是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,化學反應(yīng)往往伴隨有色彩、形態(tài)、聲音、能量、氣味等變化,只要我們精心設(shè)計,將這些豐富多彩的實驗內(nèi)容引入課堂教學,就能激發(fā)學生的興趣并使其成為學習的動力,讓學生在愉悅、活潑的課堂氛圍中潛移默化地接受教育,達到“潤物細無聲”的教學效果。

參考文獻:

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[5]錢勝.例談克服教學中的“想當然”[J].化學教學,2013,(7):17~19.

[6]程萍,李美星.從實驗學化學――氨的教學設(shè)計及思考[J].化學教學,2013,(6):60~63.

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篇4

一、改變傳統(tǒng)教學模式

一支粉筆一節(jié)課、滿堂灌的傳統(tǒng)教學模式對于課改后的新課程已經(jīng)顯示出它明顯的不足,信息的獲取僅僅局限于書上已滿足不了學生對化學知識的探索,而且現(xiàn)在多媒體應(yīng)用于教學,所以我們首先在教學模式上必須打破常規(guī)的教學,要大膽創(chuàng)新,大膽實踐,備課創(chuàng)新,啟發(fā)提問創(chuàng)新,課堂教學教法、教學手段創(chuàng)新,學法指導(dǎo)創(chuàng)新,從一點一滴重視和加強對學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,老師有創(chuàng)新的意識,提高教學的藝術(shù)性,才會提高學生的創(chuàng)新能力。

二、導(dǎo)入要新,努力營造創(chuàng)新的氛圍

化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,而化學實驗不僅為學生提供生動形象的觀察對象,還可以作為我們新課的引入。新課的引入,影響著這節(jié)課過程中學生的主動性和創(chuàng)造性,學生沒有求知欲,老師的教學就很被動,伏打沒有好奇心,原電池的發(fā)現(xiàn)就要推后。例如:NH3 的新課教學序幕我們就可以直接用NH3的噴泉實驗。 學生在一剎那對實驗的“動感”現(xiàn)象和“色差”現(xiàn)象留下很深的印象,求知欲激發(fā)了,學習的積極性激發(fā)了,思維也激發(fā)了,學生通過觀察“噴”的現(xiàn)象, 強烈地想象到瓶內(nèi)壓強減少程度之大,從而得出NH3極易溶于水的結(jié)論;通過“無色變紅色”的現(xiàn)象觀察,也順利成章地認識到NH3溶于水后溶液成堿性。

三、體現(xiàn)學生的主體地位,參與探究的全過程

體現(xiàn)學生的主體地位,就是改變傳統(tǒng)的一問一答或一問多答,改變學生被迫去思考老師要求思考的內(nèi)容,被動地進入學習。老師把主動權(quán)交給學生,由學生主動思考,主動討論,主動得出答案,這樣,自然有利于學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和提高。

例1、學習“氮氧化物的產(chǎn)生及轉(zhuǎn)化”時,學生看完課件后,就產(chǎn)生了好奇:人遇到雷雨要躲,而莊稼為什么卻喜歡雷雨?這樣學生在好奇中處于積極主動思維的學習狀態(tài),主動討論去尋求答案。

例2、學生是很有興趣做實驗的,但如果不正確的引導(dǎo),那么實驗的價值就不會得到體現(xiàn),所謂的活動與探究也是一句空話。所以在學習NO2與水的反應(yīng)時,我設(shè)計了以下問題:

1、完成實驗,觀察現(xiàn)象

2、如何驗證所得無色氣體及無色溶液即驗證NO2與水反應(yīng)的產(chǎn)物

3、運用已有知識解釋所得酸為什么是HNO3而非HNO2

4、改進實驗使NO2盡可能多的轉(zhuǎn)化為硝酸,并寫出總反應(yīng)方程式

5、如果4中NO2改為NO呢?同樣要求

在這樣幾個遞進的問題中,學生通過討論,合作,不僅自己在探究中獲得新知識,復(fù)習鞏固舊知識,而且還從最后兩個問題中聯(lián)系到了工業(yè)生產(chǎn)硝酸,思維也有了拓展。在這個過程中,我們要很好地引導(dǎo)學生,使不同水平的學生都有展示自己才華的機會,要肯定學生思維上的閃光點,及時地給予表揚與贊同,使學生的發(fā)散思維發(fā)揮地淋漓盡致。

四、課堂討論啟發(fā)學生創(chuàng)新思維

當教學內(nèi)容需要突出重點難點時,當學生的知識容易產(chǎn)生誤解時,課堂討論便是解決這個問題的好方法,討論能夠拓寬學生的思路,便于集思廣益。例如噴泉實驗后學生很容易形成這樣的誤解——只有易溶于水的氣體才可以設(shè)計成噴泉。氨氣的噴泉實驗不僅是一個重要的實驗,而且還蘊涵著豐富的化學、物理學原理。所以每到這個新課時,我都會安排一節(jié)課作為一次研究性課題《噴泉實驗的條件與設(shè)計》的探討。這節(jié)課在學生已有知識的基礎(chǔ)上來透過氨氣噴泉實驗的現(xiàn)象進行群體討論發(fā)現(xiàn)噴泉實驗的實質(zhì),在討論中我主要安排從以下幾個步驟著手:

1、 噴泉實驗的基本原理是什么?聯(lián)想到與我們生活中、自然界中產(chǎn)生噴泉

的原理是一致的,形成壓強差。

2、氨氣的噴泉實驗利用了氨氣的什么性質(zhì)形成壓強差的?學生已經(jīng)知道是利用了氨氣極易溶于水的性質(zhì),所以趁勢引導(dǎo),在實驗中把氨氣換成哪些氣體也可以同樣形成噴泉。在這一步學生已經(jīng)可以歸納出不同溶解性的氣體,感覺到溶解度不同的氣體對噴泉實驗的影響,意識到吸收液的作用。

3、在2的基礎(chǔ)上,設(shè)計不同溶解性氣體,利用不同吸收液形成噴泉的實驗設(shè)計,同時也完整歸納出形成壓強差的條件。

4、設(shè)計有色噴泉,如黃色的、黑色的、蘭色的。在這4個步驟中學生的積極性完全被挑起,學生初步掌握了實驗研究的一般方法,創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維得到很好的激發(fā)。

5、最后以幾個以往高考中能使學生思維得到發(fā)揮的有關(guān)習題來鞏固噴泉實驗的原理,在訓(xùn)練中我明顯感覺到學生的思維拓寬了,他們敢大膽聯(lián)想、大膽想象,勇于創(chuàng)新,增強了解決問題的能力。

五、注重學生發(fā)散性思維和集中性思維的培養(yǎng)

學生的創(chuàng)新思維能力就是發(fā)散性思維和集中性思維的對立與統(tǒng)一,一個是求異,一個是求同,兩者往往相互聯(lián)系,在問題的解決中也往往的同時運用這兩個思維。發(fā)散性思維是對一個問題從多角度、多方位、多層次討論和研究的思維訓(xùn)練,得出不同的答案,可以拓寬學生的思維和視野。集中性思維也可以說是聚合式思維,是把問題的提供的各個信息或各個條件朝同一個方向集中,得出一個最正確或最優(yōu)化的解決方法。發(fā)散性思維可以提供一個問題解決的不同設(shè)想,但不是代表每一個設(shè)想都可行,它還必須通過集中性思維的提煉,得到有價值的結(jié)果。事實上歸納與總結(jié)也是學生發(fā)散性思維和集中性思維結(jié)合在一起的一種訓(xùn)練,所以在單元結(jié)束后或復(fù)習階段,教師都引導(dǎo)學生進行總結(jié)歸納,找出規(guī)律,比如具體元素及其化合物的學習是既以結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途—制法為思路, 又從該單質(zhì)至各類化合物之間橫向聯(lián)系進行小結(jié),同時結(jié)合元素周期律,將元素及其化合物知識形成一個完整的知識網(wǎng)絡(luò),有機化學的規(guī)律更強,熟悉了官能團的性質(zhì)就把握了各類有機物間的衍變關(guān)系及其相互轉(zhuǎn)化,理解了同分異構(gòu)體,就會感覺到有機物的種類實在繁多。教師習題課上分析的內(nèi)容也基本圍繞這兩者的統(tǒng)一,例如下列等物質(zhì)量的烴完全燃燒時消耗氧氣最多的是哪一個這樣的題目講解時,老師不可能就題解題,肯定都會設(shè)計一些拓展和歸納,培養(yǎng)學生解題中的思維能力和思維方法的培養(yǎng)。

篇5

關(guān)鍵詞: 壓強原理 氣體實驗 應(yīng)用

新課程改革倡導(dǎo)的是科學教育,是克服單純的學科本位和知識本位,立足于促進學生全面發(fā)展的教育。在化學教學中,培養(yǎng)學生探究性的學習能力,進行知識的整合和遷移應(yīng)用,是落實三維目標的重要環(huán)節(jié)。我在化學實驗教學中,把壓強原理應(yīng)用于化學實驗設(shè)計中,不但解決了實驗本身的問題,而且讓學生學會了如何進行知識探索和歸納,取得了比較好的教學效果。下面我就壓強在有關(guān)氣體實驗中的應(yīng)用談?wù)剛€人的看法。

壓強是作用在物體單位面積上的正壓力。其原理如圖所示,其中K為可以滑動的活塞。

一、壓強原理用于檢驗裝置的氣密性

實驗裝置氣密性的檢查是實驗前的首要環(huán)節(jié),檢查氣密性時,必須使裝置密封。其次,通過增大或減小裝置內(nèi)氣體的體積,引起壓強的改變,通過觀察氣液交界處的變化,作出氣密性是否良好的判斷。

如圖所示,用雙手捂住圓底燒瓶,當溫度升高時,燒瓶內(nèi)氣體的體積膨脹,圓底燒瓶內(nèi)氣體的壓強增大,大于大氣和燒杯內(nèi)導(dǎo)氣管入水段水柱產(chǎn)生的壓強的和,即P。若裝置不漏氣,則能觀察到燒杯里的導(dǎo)管口有氣泡冒出。利用壓強的原理檢驗裝置的氣密性可以歸納為:

形成密閉體系改變壓強變壓后的現(xiàn)象得出結(jié)論

如果要增大氣體的壓強,就要使密閉體系氣體的溫度升高或者體積減小或物質(zhì)的量增多;如果要減小氣體的壓強,就要使密閉體系氣體的溫度降低或者體積增大或物質(zhì)的量減少。在檢驗不同裝置氣密性的時候,應(yīng)采取方便有效的方法,以達到實驗?zāi)康摹?/p>

例如:可以用酒精燈給圖2的圓底燒瓶加熱,燒瓶內(nèi)氣體膨脹,壓強增大;圖2也可以用分液漏斗給圓底燒瓶滴水,讓燒瓶內(nèi)氣體的體積減小,壓強增大來檢驗裝置的氣密性。又如圖3可以采用液差法,將導(dǎo)氣管上的活塞關(guān)閉,球形漏斗內(nèi)注入一定量的水,使水面達到球形漏斗的球體部位。停止加水后,水面能停留在某一位置不再下降,此時球形漏斗中的水面高度與容器下部半球體內(nèi)的水面高度保持比較大的液面差,通過產(chǎn)生壓強差檢驗裝置的氣密性。

對于類似于大試管的體積比較小、器壁比較薄的儀器(如圓底燒瓶、錐形瓶等),都可采用手捂或酒精燈微熱的方法。對于體積比較大,器壁比較厚的儀器,通過手捂升溫對氣體體積的影響微乎其微,而該裝置又是不能被加熱的,通常采用液差法。

二、壓強原理用于防倒吸

防倒吸是氣體制備中重要的一個方面。在制氣、收集、尾氣吸收的過程中,當體系的壓強小于環(huán)境的壓強時,就會發(fā)生倒吸現(xiàn)象。

1.在加熱制取氣體且用排水法收集的裝置中,若收集完畢后先停止加熱,則就會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。故在拆除裝置時,應(yīng)先將導(dǎo)氣管移出水面再停止加熱,這樣破壞了產(chǎn)生倒吸的條件,達到防倒吸的目的。

2.尾氣的吸收。一般尾氣吸收可采用如圖4裝置,

三、壓強原理用于噴泉實驗

化學實驗中的噴泉實驗正是利用了壓強差的原理來實現(xiàn)的。如圖7,燒瓶內(nèi)收滿氨氣,膠頭滴管裝有少量水,燒杯中為滴有酚酞的水。操作時,首先擠壓膠頭滴管,使少量水進入燒瓶,由于氨氣極易溶于水,使燒瓶內(nèi)氣體壓強減小,此時燒瓶內(nèi)氣體的壓強小于大氣壓與玻璃管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強差,即:

此時松開止水夾,即可形成美麗的紅色噴泉。用此裝置完成噴泉實驗的條件是:只要燒瓶內(nèi)的氣體能大量溶于燒杯中的溶液即可,如二氧化碳氣體和氫氧化鈉溶液也可形成噴泉。該裝置中如果沒有膠頭滴管,如何實現(xiàn)噴泉實驗?zāi)??沒有膠頭滴管就不會自動形成噴泉,其原因是燒瓶內(nèi)的氨氣與燒杯中的水被豎直導(dǎo)管中的空氣隔開,只要能排除導(dǎo)管中的空氣,使氨氣與水接觸即可形成噴泉。如可用熱毛巾捂住燒瓶,使燒瓶內(nèi)氣體體積膨脹,排除導(dǎo)管內(nèi)的空氣,再去掉毛巾即可形成噴泉。

四、壓強原理用于量取氣體的體積

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關(guān)鍵詞:氨;制??;收集;性質(zhì)實驗

一、改進原因

氨的制取、收集及性質(zhì)實驗是人教版普通高中課程標準實驗教科書《化學》必修①第四章第四節(jié)中的重要內(nèi)容。主要包括:氨氣的實驗室制法2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3、驗證極易溶于水的噴泉實驗、氨氣溶于水顯弱堿性、氨水受熱易分解、氨氣與酸反應(yīng)等實驗內(nèi)容。若按照教科書上的套路來做,必然存在以下不足:

1.教材中用加熱銨鹽和固體堿來制取氨,量小且難易收集,滿足不了實驗所需。故在實驗教學中多采用濃氨水加固體堿的方法獲取氨,即便是這樣,仍然存在濃氨水和固體堿的量不易掌控,使得多余的氨外逸,造成了環(huán)境污染。因此,制取氨的實驗不便在教學現(xiàn)場進行;并且,氨的加熱分解實驗也沒機會展現(xiàn)出來。

2.連續(xù)授課時,必須在實驗準備室提前制備好幾燒瓶的氨備用,但待到后面的班級使用時,實驗效果往往不理想。

3.最后需要指出的是,教材中的實驗步驟多且煩瑣,占用了較多的課堂時間,影響了教學效果及進度。為了彌補上述不足,經(jīng)過再次改進實驗,又設(shè)計出了一套更加簡單實用的實驗裝置。

二、所用實驗物品(藥品及附屬用品略)

具支試管、長頸漏斗、止水夾各一個;單孔橡膠塞兩個玻璃導(dǎo)管兩段、橡膠管一小段、酒精燈、燒杯、剪去底部塑料滴管。

三、實驗裝置

四、實驗步驟

1.檢查裝置的氣密性:按圖連接好裝置,打開K1、K2,將塑料滴管進入盛有水的燒杯中,微熱具支試管,燒杯中產(chǎn)生氣泡,冷卻至室溫,塑料滴管中有液面上升,并能保持一段時間不下降,證明裝置氣密性良好。

2.取下與自制小集氣瓶配套的橡膠塞,用短直導(dǎo)管蘸一下濃鹽酸,然后復(fù)原裝置。

3.擠壓膠頭滴管,使少量的濃氨水進入具支試管中。

4.氨的制取、弱堿性和與氯化氫反應(yīng)的實驗。打開止水夾,用酒精燈均勻加熱具支試管約10秒鐘,自制集氣瓶中產(chǎn)生大量的白煙,水中有大量氣泡冒出,待到氣泡很少時,關(guān)閉止水夾K1,以便讓學生清楚地觀察實驗現(xiàn)象。

5.“噴泉”實驗。向燒杯中加入幾滴酚酞,待幾秒鐘,由于溫度的降低,使得自制小集氣瓶內(nèi)的氣壓下降(也可用手反復(fù)擠壓塑料滴管),水從玻璃導(dǎo)管處自動連續(xù)噴出,形成美麗的紅色噴泉。

五、改進后的優(yōu)點

1.氨的用量可控。整個實驗下來濃氨水的用量僅為一滴管,不需要固體堿,多余的氨也被水吸收,從而有效控制了氨對環(huán)境的污染。

2.直觀、連續(xù)、可靠。一改過去制取氨的方法,直接采用加熱濃氨水的方法,現(xiàn)制現(xiàn)用,有效解決了氨的泄露問題,也不用滴管將少量水擠入燒瓶。

3.緊扣主題,節(jié)省時間。該裝置將氨的制取、收集和性質(zhì)的檢驗合為一體,3分鐘即可完成教材中的所有實驗內(nèi)容,切實提高了實驗教學效率。

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關(guān)鍵詞:新課程 高中 化學課 改革策略 現(xiàn)狀

新課程指出,教師是學生學習過程中的合作者、引導(dǎo)者以及組織者,學生是教師教學的主體。因此為了提高學生的學習積極性,讓學生全身心的投入到課程中,教師要寓教于樂,通過豐富多彩的活動對學生進行多方面、多角度、多層次的訓(xùn)練,提高學生寫、說的能力,使學生熟練的使用化學用語。

一、高中化學課堂教學現(xiàn)狀

我國目前多數(shù)高校化學課堂教學重視理論知識的傳授,內(nèi)容比較系統(tǒng),教學模式單一,教學方法比較呆板,“灌入式”、“滿堂灌”、“師傳生受”等現(xiàn)象非常普遍,再加上化學本身就比較枯燥乏味,抽象性較強,教師過分注重學生對基本技能和基礎(chǔ)知識的掌握,忽視學生的思考和感悟過程,沒有培養(yǎng)學生的思維能力??傊壳案咧械幕瘜W課程缺少與其他學科、社會、社會經(jīng)驗的聯(lián)系,沒有體現(xiàn)化學的應(yīng)用和背景以及化學與科技進步、時展之間的聯(lián)系。隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展和科學技術(shù)的不斷進步,教育也進入了信息化時代,學校、教師都意識到了必須要對化學課的教學方法進行改革[1]。

二、高中化學課教學方法改革策略

1.加強實驗教學的啟發(fā)性

教師在教學過程中,要引導(dǎo)學生體驗學習過程中的熱情,提高學生學習的積極性,同時加強實驗教學的啟發(fā)性?;瘜W實驗可以充分調(diào)動學生的各種感官功能,加強實驗教學的啟發(fā)性,努力促使實驗過程中的結(jié)果或者現(xiàn)象可以促進學生積極思考。體驗式學習就是讓學生親自參與社會生活的學習,通過親自實踐,學習到更多書本上學不到的知識,增強學生的感知能力。如:教師在對氨氣噴泉實驗進行教學時,可以先讓學生思考在生活中見過哪些噴泉,噴泉形成的原理是什么?然后演示氨氣噴泉實驗,觀察對其進行仔細的觀察之后,再讓學生思考為什么氨氣可以形成噴泉?這體現(xiàn)了氨氣什么化學性質(zhì)和物理性質(zhì)?學生通過思考、討論得出結(jié)論:形成噴泉必須要有很大的壓強差,教師再設(shè)計幾個問題,水和氯化氫氣體是否可以形成噴泉等,做實驗的同時啟發(fā)學生,引導(dǎo)學生進行分析、推理,然后通過實驗驗證學生的結(jié)論,讓學生深刻的了解噴泉形成的條件和原理。

2.加強實驗教學的探索性

教師在教學過程中,要善于制造懸念,設(shè)置疑惑,通過問題和實驗引導(dǎo)學生積極的探索真理,促進學生在學習過程中的手腦結(jié)合,不斷提高學生的學習能力和創(chuàng)新能力。氯氣的裝置中只有尾氣處理裝置、收集裝置和制氣裝置,但是沒有干燥裝置和洗氣凈化裝置,詢問學生:用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣會造成哪些雜質(zhì)?然后讓學生親自組裝一起,開始探索性的學習,鼓勵學生大膽說出自己的觀點,向老師和同學展示自己的設(shè)計方案,也可以向?qū)W生提出問題,讓學生分組討論。在探索式學習的過程中,教師要及時肯定和鼓勵學生獲得的點滴成功或者收獲,對于學生在探索性學習過程中的失敗,首先要肯定正確的部分,引導(dǎo)學生進入深入的思考,找出失敗的原因,然后再次嘗試探索,直到成功為止[2]。

3.強化學生的環(huán)保意識

學生在進行化學實驗的過程中,經(jīng)常會產(chǎn)生很多有害氣體,一些誤操作還可能導(dǎo)致安全事故,直接影響到教師和學生的生命健康,所以應(yīng)針對高中學校需要進行化學實驗的學生大力提倡綠色化學實驗。綠色化學實驗指的是對環(huán)境只有很小負面影響或沒有影響的化學影響,也是響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展等政策,社會對化學科學發(fā)展的新要求,綠色化學實驗的提倡、實施有助于實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展,保護人類賴以生存的自然環(huán)境。

4.培養(yǎng)學生解決問題的能力

高中化學具有非常強的實踐性,一些化學現(xiàn)象,要經(jīng)過多次分析和實驗,才能對其產(chǎn)生的原理進行合理的解釋,多數(shù)化學規(guī)律都是在實驗中不斷總結(jié)出來的。對化學進行設(shè)計實驗,然后進行分析對比討論,讓學生體會反應(yīng)物量的多少對反應(yīng)方向的影響程度,從而領(lǐng)略到量變過渡到質(zhì)變的原理,充分調(diào)動學生的主觀能動性。教師也可以通過化學實驗了解學生的學習情況,引導(dǎo)學生解決學習過程中遇到的問題,得到學生反饋的教學信息,及時調(diào)整教學方案,不斷提高化學課程的教學質(zhì)量,優(yōu)化課堂教學。如:在氯化鋁溶液中滴入氫氧化鈉溶液,然后搖晃,會產(chǎn)生什么化學反應(yīng)?先產(chǎn)生白色沉淀,然后增加氫氧化鈉溶液,白色沉淀逐步消失[3]。

三、結(jié)語

綜上所述,新課程改革下的高中化學課程不僅要向?qū)W生傳授基礎(chǔ)的理論知識,還要鼓勵學生多做化學實驗,因為實驗化學是化學學科賴以發(fā)展和形成的基礎(chǔ),是檢驗化學學科知識真理性的標準,是提高學生科學素質(zhì)的途徑和重要內(nèi)容。所以學校要根據(jù)新課程標準,高度重視化學課堂教學過程的呈現(xiàn)與管理,教師在教學過程中,要根據(jù)學生的認知水平、知識結(jié)構(gòu)等讓學生親身體驗知識的發(fā)展過程,了解知識產(chǎn)生的背景條件,強調(diào)化學教學既要適應(yīng)新課程改革的需要,還要積極創(chuàng)新、探索,促進學生全面發(fā)展,這樣才可以培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膶W習方法和態(tài)度,充分調(diào)動學生的學習積極性,鼓勵學生在學習化學的過程中,培養(yǎng)良好的創(chuàng)新精神,養(yǎng)成積極探索、獨立思考的好習慣。新課程改革下,化學課程教學方式的改變,將化學知識的傳授過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生積極參與的學習過程,教師和學生共同參與化學課堂,教師幫助學生找到解決問題的正確方法,不斷提高高中化學課程的教學效率和教學質(zhì)量。

參考文獻:

[1]袁東升.新課程下的高中化學課堂教學[J].試題與研究:新課程論壇, 2012(19):6-7.

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關(guān)鍵詞: 教學設(shè)計;實驗改進;學為主體;教師成長

一、自命不凡的設(shè)計――氨變“肥”了

我參加深圳市“郭鈺銘名師工作室”(化學科)已一年有余,作為工作室的一名成員,郭鈺銘老師布置任務(wù)讓我參加市名師好課展示,我也想借此機會提升自我,根據(jù)教學進度我準備上《氨 銨鹽》。

起初的設(shè)計是想要讓學生覺得學化學有用,能積極參與,讓聽課教師覺得新穎而不虛此行。我以講述一個關(guān)于“氨變肥”的故事展開,設(shè)計兩條線索:一條明線按部就班的按用途、物理性質(zhì)、化學性質(zhì),化學性質(zhì)又輔以分類法、實驗探究法進行;暗線是通過氮肥的分類、銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥的獲取介紹氨與酸的反應(yīng),氨的催化氧化。這樣既聯(lián)系生活實際,又在重視方法教學中落實了知識,在板書設(shè)計上還玩了一次小伎倆,從最初的氨慢慢變成了更大號的銨,好像氨在課堂中變肥了。

我洋洋自得地向工作室及市里的專家講解了我的設(shè)計意圖,幾位專家在肯定我的設(shè)計的同時也中肯地提了一些建議,試圖讓我更注重學生的學,教師的示范,充分體現(xiàn)

學生的主體地位,并在實驗上進行創(chuàng)新。

二、實驗創(chuàng)新讓課堂更敞亮――氨“動”起來了

我知道,深圳人才濟濟,你的課堂沒有一些真正的東西,恐怕很難入得了專家的法眼,于是我根據(jù)專家的意見又花了一番心思進行改進。

本節(jié)課的重點是氨與水的反應(yīng)、氨與酸的反應(yīng)制銨鹽,難點是氨的催化氧化,如何突出重點,突破難點,我想從實驗入手,因為“實驗是最高法庭”,實驗?zāi)艹浞终{(diào)動學生的主觀能動性。

首先我對氨的噴泉實驗進行了改進:在課堂上事先準備好裝滿氨氣的集氣瓶,準備好裝滿水的塑料瓶,在分組實驗時學生只需要如圖1所示裝置連接,擠壓裝有蒸餾水(滴有酚酞試劑)的塑料瓶,讓少量水擠入圓底燒瓶中,美麗的紅色噴泉產(chǎn)生了,其現(xiàn)象十分鮮明,學生很是興奮,在學生的好奇中噴泉實驗的原理,氨與水的反應(yīng)介紹。

其次我對氨與酸的反應(yīng)也做了改進:裝置如圖2所示。

先往雙通玻璃管左邊塞入一團棉花,用膠頭滴管滴入少量濃氨水;然后,往雙通玻璃管右邊也塞上一團棉花于試管口附近,滴加濃鹽酸,塞好兩端的橡皮塞,觀察實驗現(xiàn)象。學生驚嘆白煙的同時,也將氨與酸的反應(yīng)深深地印在腦海里了。

兩個創(chuàng)新實驗,在分組實驗和自主參與的驚喜中,學生成為了課堂的主角,在積極探尋產(chǎn)生現(xiàn)象的根源的討論中獲得了新知。但氨的催化氧化實驗繁瑣,且成功率不是很高,我又該怎么辦呢?我想到了下載一段視頻,但總覺得是別人的,有剽竊之嫌,且自己完全置身事外,學生熱情未必高漲。于是我課前自己錄制了一段視頻,學生在課堂視頻中發(fā)現(xiàn)我時的驚訝,讓他們積極的“動”起來了。實驗中有個小意外,也一并放了進去,學生在看我“出錯”中陷入了思考,展開了討論。

通過這樣的改進,課堂更流暢了,學生參與度更高了,課堂也真正活起來了,感覺氨真的“動”起來了。

三、魚與漁的較量,課堂插上翅膀――氨生“效”了

好課要經(jīng)過反復(fù)的打磨,評價一節(jié)課的好壞關(guān)鍵是學生在課堂中的地位,學習效果如何。

首先在課堂引入上,我通過氨的合成的科學史介紹,歷史上有三次因氨的成功合成而獲得諾貝爾獎,學生在驚嘆的同時也陷入了深深的思考:氨為什么會如此受青睞呢?

學生聯(lián)系到當時二戰(zhàn)的情景,從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的肥料、國防科技的炸藥做了很好的闡述,為后面學習氨變銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥埋下了伏筆(引入別致,獲專家認可)。

接下來學生從自己知道的氨,再到實驗臺上的氨,最后到真正的感受氨的魅力。學生在欣喜中完成了氨的噴泉實驗,初步認識氨的物理性質(zhì)時,又產(chǎn)生了一個大大的問號:溶液為什么會變紅呢?學生通過小組討論、閱讀學習等方法逐步學會了氨與水的反應(yīng), 教師趁勝追擊,氨水能做肥料嗎?效果好嗎?學生通過對氨氣和銨鹽結(jié)構(gòu)的比較,明白加氫離子就可以實現(xiàn),那試試看?學生完成氨與酸的反應(yīng)實驗,得到了銨態(tài)氮肥,那能得到硝態(tài)氮肥嗎?學生又陷入了深思:應(yīng)該是可以的,怎么變呢?教師引入價類圖,總結(jié)上面的變化的同時,啟發(fā)從化合價看變化,引入氧化劑實現(xiàn)這一變化,通過觀察視頻,熟悉氨的催化氧化。

銨鹽的性質(zhì)以閱讀《誰偷了我的氨肥》的閱讀材料完成。最后再分組學習、小組合作中完成課堂訓(xùn)練。這樣,整節(jié)課采用分類法、實驗探究法、自主閱讀學習法、小組學習法等靈活多變的教學方法,明顯使課堂更高效了。

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關(guān)鍵詞:探究式教學;創(chuàng)新動機;創(chuàng)新思維;創(chuàng)新行為;創(chuàng)新能力

中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)10-0124

探究訓(xùn)練最初是由美國的薩奇曼(Suchman)提出來的。他認為,人生來就具有一種好奇的傾向,這種本能的傾向會使兒童具有天生的探索精神,會本能地對一切新奇的事物感興趣,以至于會想方設(shè)法弄清楚這些新奇事物的背后究竟發(fā)生了什么,這是一種進行科學探究的可貴的動力和心理資源。新頒布的《化學課程標準》明確提出:應(yīng)重視對學生的科學探究訓(xùn)練,通過模擬科學家研究問題的科學方法,去探求新知識,以還原知識形成的本來面目,體現(xiàn)出科學探究的思想。

探究式教學就是“調(diào)動學生的認識積極性,在主動探究問題的過程中引導(dǎo)學生進行認知活動學習”。我們認為,在課堂中實施的探究式教學,從學生角度來看,它可以作為學生的一種自主創(chuàng)新的學習方式,一方面,它凸顯了學生學習的自主探究性;另一方面,它激活了思維的主動性、發(fā)散性、獨特性、深刻性等品質(zhì),引發(fā)了學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新行為,從而促進了學生創(chuàng)新能力的發(fā)展。因此,實施探究式教學,是促進學生創(chuàng)新能力發(fā)展的有效途徑。在實施探究式教學中,圍繞學生創(chuàng)新能力的發(fā)展,筆者從以下幾個方面做了一些有益的嘗試。

一、探究習題的一題多解,激發(fā)學生的創(chuàng)新動機

創(chuàng)新動機是進行創(chuàng)新思維的前提。中學化學中的一些習題內(nèi)涵較豐富,蘊涵著豐富的教學功能。在實施探究式教學中,作為教師應(yīng)有目的、有意識地通過適時地營造創(chuàng)新氛圍,引導(dǎo)學生多角度探究問題解決的方案,以激發(fā)學生的創(chuàng)新動機。下面僅以習題中的一題多解為例加以評析。

例如,在有關(guān)物質(zhì)的量濃度計算的探究教學中,筆者設(shè)計了如下習題:

V升Al2(SO4)3溶液中含Al3+a克,取此溶液■升,用水稀釋至2V升,則稀釋后溶液中SO2-的物質(zhì)的量濃度是( )

A. ■摩爾/升B. ■摩爾/升

C. ■ 摩爾/升 D. ■ 摩爾/升

筆者設(shè)疑:能否依據(jù)Al2(SO4)3中Al3+與SO2-的組成比以及溶液的稀釋規(guī)律去分析呢?問題一提出,學生的思維立刻活躍起來,躍躍欲試。得到第一種解法。

解法一(常規(guī)解法):設(shè)原溶液中SO2-的物質(zhì)的量濃度為x,則有:

■/V摩爾/升∶x=2∶3x=■摩爾/升;

取出■升,離子的濃度不變;設(shè)稀釋后SO2-的物質(zhì)的量濃度為y,則有:■摩爾/升×■=y×2V,y=■摩爾/升,故選B。

筆者接著營造創(chuàng)新的氛圍:作為選擇題,各選項中均含有字母a,大家能否給a賦以合適的數(shù)值,從而使問題得解呢?此時,學生創(chuàng)新的火花已被激起,學生的解法如下:

解法二(賦值法):令a=2×27克(即2摩爾),則原溶液中SO2-為3摩爾,取出■升,則含SO2-為1.5摩爾,稀釋至2V升后,SO2-的物質(zhì)的量濃度為:■摩爾/升=■摩爾/升。將a=2×27,代入各選項驗證,只有B選項符合。

筆者繼續(xù)激發(fā)學生創(chuàng)新的動機:作為溶液應(yīng)呈電中性,大家能否從電荷守恒角度解決該問題呢?此時,學生的思維已非?;钴S,創(chuàng)新的靈感瞬間被激起,學生又得到第三種解法:

解法三(電荷守恒法):設(shè)稀釋后SO2-的物質(zhì)的量濃度為x,則■摩爾×3=x×2V升×2x=■摩爾/升,選B。

在上述的教學設(shè)計中,通過教師積極地營造創(chuàng)新的氛圍或情境,活化了學生的思維,大大激發(fā)了學生創(chuàng)新的動機,利用所學知識從不同的角度尋求問題的答案。在教師的引導(dǎo)下,在發(fā)散的基礎(chǔ)上進行聚合思維,通過比較得出最優(yōu)的解法是解法三。

除了進行一題多解的訓(xùn)練外,在探究教學中還可進行一題多問、一題多答,逆向思維等方面的訓(xùn)練。這些都利于學生創(chuàng)新動機的激活,為培育學生的創(chuàng)新思維奠定了基礎(chǔ)。

二、探究知識的形成過程,培育學生的創(chuàng)新思維

創(chuàng)新是“一種個性化很強的、具有濃烈探究色彩的活動過程”。 教師在教學中通過對探究情境的巧妙鋪設(shè),引導(dǎo)學生的思維向縱深發(fā)展,通過分析、對比、變換、概括,沖破教材原來實驗的框架,用創(chuàng)新思維尋求問題的解決方案。學生在問題解決的過程中,既訓(xùn)練了他們的創(chuàng)新思維,又使得到的知識印象深、記得牢。

例如:在通過“氨的噴泉實驗探討氣體形成噴泉實驗的條件”這一探究教學中,筆者設(shè)計了以下教學程序:在學生分組做完氨的噴泉實驗后設(shè)問:1. 燒瓶內(nèi)為什么會形成噴泉?讓學生依據(jù)已有的知識進行分析,探究原因:氨氣在水中的溶解度很大(1∶700),擠壓膠頭滴管使少量水進入燒瓶后溶解了大量的氨氣,使燒瓶內(nèi)壓強降低,所以形成噴泉。接著問:2. 你能根據(jù)此實驗的原理設(shè)計出另外的噴泉嗎?此時,學生的思維已被激活,有的提筆設(shè)計,有的更換儀器;有的思考更換何種氣體,有的在想更換何種溶液。列舉學生的某些設(shè)計如下:

(1)酚酞換成石蕊,得到藍色噴泉;(2)氨氣換成HCl,指示劑換成石蕊,得到紅色噴泉;(3)把氨氣換成NO2,溶液換成NaOH溶液,得到無色噴泉;(4)用SO2氣體和Ba(OH)2溶液組成白色噴泉(生成BaSO3沉淀);(5)用CO2、水和石蕊組成紅色噴泉……

讓學生分組討論以上各種設(shè)計是否合理,若不合理,錯在哪兒?如何改正?對方案(5),學生們提出了很多改正的建議,如把水改為NaOH溶液,去掉指示劑可得無色噴泉。最后,讓學生依據(jù)以上兩個問題的討論,把問題上升到理論高度,又設(shè)計了第3問:通過以上探究,你能概括出氣體形成噴泉實驗的一般條件嗎?學生歸納如下:①燒瓶內(nèi)氣體壓強迅速減小,產(chǎn)生較大的壓強差。②形成壓強差的方法,氣體易被滴管中的液體吸收(溶解或反應(yīng))。

對上述氣體形成噴泉實驗條件的問題設(shè)計,運用了探究與發(fā)現(xiàn)相結(jié)合的方法組織教學。在教學過程中,學生在基于已有知識,充分運用創(chuàng)新思維來解決教師提出的問題,同時獲得相關(guān)知識。

三、引導(dǎo)探究,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新行為

在探究式教學中,引導(dǎo)學生通過評價和改進教材中的典型實驗裝置,調(diào)動學生進行實驗探究,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新行為。

例如,在氫氣實驗室制法的探究教學設(shè)計中,師生首先共同評價教材中制取氫氣簡易裝置的優(yōu)缺點,優(yōu)點是:操作簡便易行;缺點是在反應(yīng)的過程中不能再加入酸液。接著設(shè)問:怎樣設(shè)計一套既能滿足操作簡便易行,又能在反應(yīng)的過程中添加酸液的裝置呢?然后向?qū)W生提供可供選用的用品:1. 玻璃導(dǎo)管,2. 長頸漏斗,3. 分液漏斗,4. 雙孔膠塞,5. 乳膠管,6. 多孔塑料隔板,7. 漏斗,8. 不與酸液反應(yīng)的塑料絲狀物,9. 彈簧夾等。此時,學生的創(chuàng)新思維被誘發(fā),競相發(fā)表自己的設(shè)計方案。教師對學生的創(chuàng)意給予肯定,并引導(dǎo)學生評價某些設(shè)計方案的可取之處和不足之處。最后師生一起得出:在試管口塞上一插有長頸漏斗和玻璃導(dǎo)管的雙孔塞,且將長頸漏斗下端管口插入液面下(分液漏斗則不必再將下端端口插入液面下)。接著教師再不失時機地追問:改進后的方案雖能實現(xiàn)在反應(yīng)過程中添加酸液的目的,但無法達到使反應(yīng)隨時發(fā)生與隨時停止的目的,要實現(xiàn)這一要求,在上述方案的基礎(chǔ)上又應(yīng)如何設(shè)計呢?(指出所需用品仍可從上面提供的用品中選用,也可另外添加)。此處的問題情境可進一步激發(fā)學生探究的熱情和創(chuàng)新的靈感,在教師的引導(dǎo)下,經(jīng)過學生積極思考和探究,完成了啟普發(fā)生器簡易裝置的“重新發(fā)現(xiàn)”。

在上述“氫氣實驗室制法實驗裝置”的引導(dǎo)探究中,學生表現(xiàn)出了極大的創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新行為。也為學生獨立地進行創(chuàng)造性地學習活動,培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力打下了良好的基礎(chǔ)。

四、探究實驗設(shè)計的最佳方案,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

實施探究式教學,引導(dǎo)學生依據(jù)實驗?zāi)康?,運用已有知識、經(jīng)驗,讓學生自主探究實驗設(shè)計的最佳方案,然后進行實驗操作,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的一條重要途徑。

例如,在學習SO2-的檢驗這一內(nèi)容時,筆者設(shè)計了這樣的問題:在每位同學的實驗桌前均放置幾種未知無色溶液(Na2SO4、Na2CO3、AgNO3、Na2SO3,各個桌前的試樣不一定相同),讓學生檢驗?zāi)姆N未知溶液中含有SO2-??晒┻x用的試劑有:稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液。此前學生已有知識是:學會了Cl-的檢驗,且已知道BaSO4既不溶于水也不溶于酸。學生先自行設(shè)計方案,然后教師再綜合學生的設(shè)計方案,歸納如下:

將以上四種設(shè)計方案板演在黑板上,教師接著設(shè)問:以上四種方案哪一種最合理?其余方案缺點在哪里?請予以評價。問題提出后,學生思維異?;钴S,他們逐一分析得:(1)中未知溶液中若混有Ag+,也會有此現(xiàn)象。(2)中未知溶液中若混有SO2-,也會有此現(xiàn)象,因NO-在酸性條件下會把SO2-氧化為SO2-,從而干擾了SO2-的檢驗。(3)與(2)中原因相同,并且學生通過(2)、(3)方案的評析,感悟到在檢驗SO2-的存在時,不能選用稀硝酸,否則會干擾SO2-的檢驗。最后得出結(jié)論:最佳方案是(4),先加入足量稀鹽酸,先排除Ag+,SO2-,CO2-的干擾,若無沉淀和氣體生成,再加BaCl2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,即可證明原未知溶液中含有SO2-。評價后,再讓學生動手實驗,此時學生會體會到創(chuàng)新的樂趣和成功的喜悅。

學生通過獨立設(shè)計實驗及對實驗設(shè)計的評價,集思廣益,拓展了學生思維的空間,增強了學生的創(chuàng)新意識,進一步激發(fā)其創(chuàng)新的思維火花,若在教學中經(jīng)常性地實施這種教學策略,有利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

篇10

一、明確選擇儀器的原則,正確選用儀器

實驗中,培養(yǎng)學生準確地選擇儀器,是保證實驗順利完成的前提之一。為此,我們從下述幾方面對學生進行指導(dǎo)。

1.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件選擇儀器。

中學化學教材里,討論化學反應(yīng)的條件有:常溫、加熱、加壓、催化劑、光等。根據(jù)不同的反應(yīng)條件、反應(yīng)物的性質(zhì)來制取新物質(zhì)時,所需要的儀器也就不完全相同。例如,我們在高中化學講氯氣的實驗室制法時,著重向?qū)W生闡明根據(jù)化學反應(yīng)原理來選擇實驗儀器,實驗室制取氯氣的化學反應(yīng)原理:4HCl(濃)+MnO2 MnCl2+Cl2+2H2O,固體和溶液混合,加熱條件下進行,所以發(fā)生裝置應(yīng)選分液漏斗和圓底燒瓶等,收集方法應(yīng)采取向上排空氣法收集。因為我們在講氯氣時進行了上述分析,所以在講氨氣、甲烷等氣態(tài)物質(zhì)時,就可以從啟發(fā)學生通過對反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件等因素的分析,提出實驗所需要的儀器、裝置,來完成制取上述物質(zhì)的實驗。從而培養(yǎng)了向上分析問題和解決問題的能力。

2.根據(jù)控制化學反應(yīng)速度的要求來選擇儀器。

在實驗室里,為了達到安全而又迅速地制取某種物質(zhì),有些反應(yīng)需使反應(yīng)速度加快,有些要控制生成物的量,有些則反之。為此,在實驗中,要采用適應(yīng)這些要求的裝置。如我們在講實驗室里制取氯氣時,就著重向?qū)W生講明教材中選用分液漏斗而不用長頸漏斗的理由。這樣分析、講解,使學生自然會遷移到實驗室制取乙烯和乙炔等實驗將如何處理。從而培養(yǎng)了學生創(chuàng)新能力。

二、分析典型實驗,培養(yǎng)學生的實際操作技能

1.剖析一個典型實驗,講清一類實驗的操作內(nèi)容:

如通過實驗室里制取氨氣的實驗分析,可歸納總結(jié)出下述操作內(nèi)容:①儀器的選擇、連接和固定:②裝置氣密性的檢查;③藥品的取用;④加熱方法;⑤氣體的凈化和干燥;⑥氣體的收集和放置;⑦裝置的拆卸。

對這些操作,都應(yīng)講清它們的知識、理論根據(jù)。比如在實驗室里用濃鹽酸和二氧化錳混和加熱制取氯氣時,由于濃鹽酸有揮發(fā)性,水的沸點也不高,所以制得的氯氣中可能混有氯化氫和水蒸汽。欲除去,只要用飽和的氯化鈉水溶液洗滌,不能用水,這是因氯氣與水能發(fā)生下列反應(yīng): C12+H20HCl+HC10根據(jù)化學平衡移動原理,可知增加生成物中的C1-濃度,可使平衡向左進行,以減小氯氣的溶解度。又根據(jù)氯氣的性質(zhì),要想干燥氯氣,只能選用液體或顆粒狀的酸性干燥劑,通常用濃硫酸做干燥劑。

2.通過對某些實驗操作的分析,向?qū)W生闡明實驗操作的要點。

我們在分析某些實驗操作時,為了讓學生學得會,記得牢,總是把操作要點總結(jié)成幾個字或幾句話,讓學生便于記憶。如在配制一定體積的物質(zhì)的量濃度溶液時,在分析演示的基礎(chǔ)上我們總結(jié)出:稱(對固態(tài)溶質(zhì)要稱,液態(tài)溶質(zhì)要量)、溶(溶解)、洗(洗滌溶解時容器的內(nèi)壁)、?。ㄏ♂屩寥萘科康目潭龋┧淖峙渲品?。

教學實踐證明,學生根據(jù)實驗內(nèi)容、操作內(nèi)容和要點,獨立地進行實驗,往往能提出一些改進某些實驗的設(shè)計。如教材中關(guān)于氨氣易溶于水的“噴泉”實驗,若按教材中的實驗要求,先用氫氧化鈣與銨鹽反應(yīng)制取氨氣,用于燥的燒瓶收集,再接教材中“噴泉”實驗裝置進行實驗。因為在化學實驗室里,很難將燒瓶搞得十分干燥,而氨氣易溶于水,所以在實驗過程中實驗效果往往不理想。有些同學分析了上述方法實驗失敗的原因,又重新研究了該實驗的要求,所用藥品的性質(zhì),提出了改進方法:即先在圓底燒瓶中加入2~3毫升濃氨水,然后搖晃燒瓶將濃氨水迅速倒掉,立即演示“噴泉”實驗,實驗效果比按教材中提出的實驗方法好得多。

三、靈活變通各種實驗,加強實驗教學

1.演示實驗本來是由教師在課堂上做并指導(dǎo)學生觀察的實驗,剛開始時,這種演示實驗必須由教師親手去做,它對于以后的學生實驗有著示范的作用。到了一定階段,在學生們做了幾個分組實驗之后,就可以最大限度地將演示實驗轉(zhuǎn)化為學生在教師指導(dǎo)下完成的演示實驗。動手做實驗的學生由于是在全體同學面前做實驗,注意力特別集中,收效特別好。這不僅創(chuàng)造和培養(yǎng)了他們的觀察能力、思維能力和實際操作能力,也鍛煉了他們大膽、心細、勇于表現(xiàn)的良好品質(zhì)。

2.將演示實驗改成邊講邊實驗。一些演示實驗的現(xiàn)象不明顯,可見度盡管操作較簡單,但如果由教師在前面做,學生們在下面觀察,效果就會很不好。而把它改成邊講邊實驗,效果就很顯著,由不受學生歡迎到很受學生歡迎。

3.將分組實驗改為單人實驗。這樣做使每個學生都能親自動手操作而且獨立進行。它有利于培養(yǎng)良好的學習習慣,使學生們懂得:辦任何事情都要有目的、有計劃,還要有堅持到底的決心。最重要的是有利于培養(yǎng)獨立工作的能力,這也是教育本身所急需培養(yǎng)的一種能力。單人實驗也是高中化學實驗考察的基本形式,因此,堅強該項訓(xùn)練是完全必要的。

四、培養(yǎng)學生書寫實驗報告的能力

1.在演示實驗中注意培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象的能力

為培養(yǎng)學生觀察現(xiàn)象的能力,我們對現(xiàn)行高中化學教材中所講到的現(xiàn)象進行歸納、綜合。在每次演示實驗或?qū)W生實驗中,總是要求學生根據(jù)實驗內(nèi)容中有無新物質(zhì)的生成和上述現(xiàn)象內(nèi)容來觀察,并將觀察的結(jié)果記錄好,認真分析,去偽存真,填寫于實驗報告中。這樣要求學生,不僅使學生知道在實驗中要觀察些什么,使學生對知識獲得比較完整的概念,而且也不會漏掉某些重要的實驗現(xiàn)象,以致得不到正確結(jié)論。

2.采取具體措施,培養(yǎng)學生書寫實驗報告的能力