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1 分析一个典型实验,阐明一类实验规律
每一类实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循。因此我何在讲每一类实验中的第一个实验时,首先向学生分析这类实验的设计原理和内容要求。而后再指导学生亲自动手完成实验,在此基础上师生通过分析、对比,共同总结出这类实验的规律,以期达到触类旁通、举一反三的目的。如通过“粗盐的提纯”的实验,我们引导学生总结出制取纯净的晶体物质的实验原理和所需要的基础知识以及操作等方面的规律。
2 明确选择仪器的原则,正确选用仪器
实验中,培养学生准确地选择仪器,是保证实验顺利完成的前提之一。为此,我们从下述几方面对学生进行指导。
2.1 根据反应物和生成物的性质、反应条件选择仪器。初中化学教材里,讨论化学反应的条件有:常温、加热、加压、催化剂、光和电等。根据不同的反应条件、反应物的性质来制取新物质时,所需要的仪器也就不完全相同。因此,我们在初中化学讲氧气的实验室制法时,着重向学生阐明两点:①凡是对固体物质进行加热制取气体时,均可采取制取氧气的这套反应装置;②集气的方法和操作,应根据气体的溶解度、对空气的相对密度、常温能否与水或空气中任一成分反应等因素而定。
因为我们在讲氧气时进行了上述分析,所以在讲氨气、甲烷等气态物质时,就可以从启发学生通过对反应物和生成物的性质、反应条件等因素的分析,提出实验所需要的仪器、装置,来完成制取上述物质的实验。
2.2 根据控制化学反应速度的要求来选择仪器。在实验室里,为了达到安全而又迅速地制取某种物质,有些反应需使反应速度加快,有些要控制生成物的量,有些则反之。为此,在实验中,要采用适应这些要求的装置。如我们在讲实验室里制取氯气时,就着重向学生讲明教材中选用分液漏斗而不用长颈漏斗的理由。这样分析、讲解,使学生在进行实验设计时就能正确地选好仪器。
3 分析典型实验,培养学生的实际操作技能
实验操作的正确与否,不仅是保证安全和实验效果的先决条件,也是培养学生实验技能所必需的。在这方面,我们除按实验原理、要求提出有关的操作内容和要求外,还着重讲了下述几点:
3.1 剖析一个典型实验,讲清一类实验的操作内容:如通过实验室里制取氧气的实验分析,可归纳总结出下述操作内容:①仪器的选择、连接和固定:②装置气密性的检查;③药品的取用;④加热方法;⑤气体的净化和干燥;⑥气体的收集和放置;⑦装置的拆卸。
对这些操作,都应讲清它们的知识、理论根据。譬如在实验室里用浓盐酸和二氧化锰混和加热制取氯气时,由于浓盐酸有挥发性,水的沸点也不高,所以制得的氯气中可能混有氯化氢和水蒸汽。欲除去,只要用饱和的氯化钠水溶液洗涤,不能用水,这是因氯气与水能发生下列反应:C12+H20→HCl+HC10←根据化学平衡移动原理,可知增加生成物中的C1-浓度,可使平衡向左进行,以减小氯气的溶解度。又根据氯气的性质,要想干燥氯气,只能选用液体或颗粒状的酸性干燥剂,通常用浓硫酸做干燥剂。
3.2 通过对某些实验操作的分析,向学生阐明实验操作的要点。学生根据实验内容、操作内容和要点,独立地进行实验,往往能提出一些改进某些实验的设计。如教材中关于氨气易溶于水的“喷泉”实验,若按教材中的实验要求,先用氢氧化钙与铵盐反应制取氨气,用于燥的烧瓶收集,再接教材中“喷泉”实验装置进行实验。因为在化学实验室里,很难将烧瓶搞得十分干燥,而氨气易溶于水,所以在实验过程中实验效果往往不理想。有些同学分析了上述方法实验失败的原因,又重新研究了该实验的要求,所用药品的性质,提出了改进方法:即先在圆底烧瓶中加入2～3毫升浓氨水,然后摇晃烧瓶将浓氨水迅速倒掉,立即演示“喷泉”实验,实验效果比按教材中提出的实验方法好得多。
4 根据实验内容,处理好演示实验
准确而有效地进行课堂演示实验,不仅在培养学生实验技能中起着示范作用,而且也是启发学生思维,培养学生观察、分析、综合和解决问题能力的重要方法,从而更好地揭示知识的内在联系,使知识更加系统、深化。教材中的演示实验一般可分两类,一是实验难度较大的(如实验装置比较复杂或实验中使用剧毒药品和学生操作有危险的实验),这是少数。这类实验必须由教师演示,力求操作规范化。二是实验技能难度较小,这是多数的实验。对于这类实验,有条件的学校可以改为边讲边实验的形式,实验条件较差的学校,某些课题也可以让学生到讲台上,在教师指导下去完成实验操作过程。
5 培养学生书写实验报告的能力
写实验报告是实验的重要组成部分,是分析问题解决问题的过程,也是综合运用知识的过程。但是在教学中发现有些同学即使到了二年级也还不能较好地写出实验报告。其原因是有些学生不知道在实验中观察什么、怎样观察、记录什么。
有些学生对实验报告写什么和怎样写还不了解。因此,他们常常把实验报告写得杂乱无章,空洞无物。为此,我们从第一节化学课开始,就注意培养学生写实验报告的能力,其具体做法是:
5.1 在演示实验中注意培养学生观察现象的能力。为培养学生观察现象的能力,我们对现行中学化学教材中所讲到的现象进行归纳、综合。有光、热、声、态(状态)、颜色、气味、溶解、沉淀、液化、燃烧等等。在每次演示实验或学生实验中,总是要求学生根据实验内容中有无新物质的生成和上述现象内容来观察,并将观察的结果记录好,认真分析,去伪存真,填写于实验报告中。这样要求学生,不仅使学生知道在实验中要观察些什么,使学生对知识获得比较完整的概念,而且也不会漏掉某些重要的实验现象,以致得不到正确结论。
5.2 采取具体措施,培养学生书写实验报告的能力。为培养学生写好实验报告,从学生的实际出发,让学生在演示实验的过程中,实事求是地认真观察、分析,并记录于表的空格中,经过几次填写,学生就能比较正确、熟练地对实验进行观察记录,做出解释和结论。培养了学生书写实验报告的能力。
5.3 培养学生绘制装置图的能力。写好实验报告的一个重要内容,就是正确地绘制装置图。过去学生绘的装置图往往比例失调,难以辩认。近年来,我们在培养学生绘制装置图方面,首先分析各种仪器的构形,找出每件仪器各部分线条的比例关系及每件仪器部分线条之间的比例关系,作反复的绘图练习,使学生在写实验报告时能迅速而正确地画出装置图。
每一类实验的原理、装置、操作等方面总有规律可循。因此我何在讲每一类实验中的第一个实验时,首先向学生分析这类实验的设计原理和内容要求。而后再指导学生亲自动手完成实验,在此基础上师生通过分析、对比,共同总结出这类实验的规律,以期达到触类旁通、举一反三的目的。如通过“粗盐的提纯”的实验,我们引导学生总结出制取纯净的晶体物质的实验原理和所需要的基础知识以及操作等方面的规律。
2 明确选择仪器的原则,正确选用仪器
实验中,培养学生准确地选择仪器,是保证实验顺利完成的前提之一。为此,我们从下述几方面对学生进行指导。
2.1 根据反应物和生成物的性质、反应条件选择仪器。初中化学教材里,讨论化学反应的条件有:常温、加热、加压、催化剂、光和电等。根据不同的反应条件、反应物的性质来制取新物质时,所需要的仪器也就不完全相同。因此,我们在初中化学讲氧气的实验室制法时,着重向学生阐明两点:①凡是对固体物质进行加热制取气体时,均可采取制取氧气的这套反应装置;②集气的方法和操作,应根据气体的溶解度、对空气的相对密度、常温能否与水或空气中任一成分反应等因素而定。
因为我们在讲氧气时进行了上述分析,所以在讲氨气、甲烷等气态物质时,就可以从启发学生通过对反应物和生成物的性质、反应条件等因素的分析,提出实验所需要的仪器、装置,来完成制取上述物质的实验。
2.2 根据控制化学反应速度的要求来选择仪器。在实验室里,为了达到安全而又迅速地制取某种物质,有些反应需使反应速度加快,有些要控制生成物的量,有些则反之。为此,在实验中,要采用适应这些要求的装置。如我们在讲实验室里制取氯气时,就着重向学生讲明教材中选用分液漏斗而不用长颈漏斗的理由。这样分析、讲解,使学生在进行实验设计时就能正确地选好仪器。
3 分析典型实验,培养学生的实际操作技能
实验操作的正确与否,不仅是保证安全和实验效果的先决条件,也是培养学生实验技能所必需的。在这方面,我们除按实验原理、要求提出有关的操作内容和要求外,还着重讲了下述几点:
3.1 剖析一个典型实验,讲清一类实验的操作内容:如通过实验室里制取氧气的实验分析,可归纳总结出下述操作内容:①仪器的选择、连接和固定:②装置气密性的检查;③药品的取用;④加热方法;⑤气体的净化和干燥;⑥气体的收集和放置;⑦装置的拆卸。
对这些操作,都应讲清它们的知识、理论根据。譬如在实验室里用浓盐酸和二氧化锰混和加热制取氯气时,由于浓盐酸有挥发性,水的沸点也不高,所以制得的氯气中可能混有氯化氢和水蒸汽。欲除去,只要用饱和的氯化钠水溶液洗涤,不能用水,这是因氯气与水能发生下列反应:C12+H20→HCl+HC10←根据化学平衡移动原理,可知增加生成物中的C1-浓度,可使平衡向左进行,以减小氯气的溶解度。又根据氯气的性质,要想干燥氯气,只能选用液体或颗粒状的酸性干燥剂,通常用浓硫酸做干燥剂。
3.2 通过对某些实验操作的分析,向学生阐明实验操作的要点。学生根据实验内容、操作内容和要点,独立地进行实验,往往能提出一些改进某些实验的设计。如教材中关于氨气易溶于水的“喷泉”实验,若按教材中的实验要求,先用氢氧化钙与铵盐反应制取氨气,用于燥的烧瓶收集,再接教材中“喷泉”实验装置进行实验。因为在化学实验室里,很难将烧瓶搞得十分干燥,而氨气易溶于水,所以在实验过程中实验效果往往不理想。有些同学分析了上述方法实验失败的原因,又重新研究了该实验的要求,所用药品的性质,提出了改进方法:即先在圆底烧瓶中加入2～3毫升浓氨水,然后摇晃烧瓶将浓氨水迅速倒掉,立即演示“喷泉”实验,实验效果比按教材中提出的实验方法好得多。
4 根据实验内容,处理好演示实验
准确而有效地进行课堂演示实验,不仅在培养学生实验技能中起着示范作用,而且也是启发学生思维,培养学生观察、分析、综合和解决问题能力的重要方法,从而更好地揭示知识的内在联系,使知识更加系统、深化。教材中的演示实验一般可分两类,一是实验难度较大的(如实验装置比较复杂或实验中使用剧毒药品和学生操作有危险的实验),这是少数。这类实验必须由教师演示,力求操作规范化。二是实验技能难度较小,这是多数的实验。对于这类实验,有条件的学校可以改为边讲边实验的形式,实验条件较差的学校,某些课题也可以让学生到讲台上,在教师指导下去完成实验操作过程。
5 培养学生书写实验报告的能力
写实验报告是实验的重要组成部分,是分析问题解决问题的过程,也是综合运用知识的过程。但是在教学中发现有些同学即使到了二年级也还不能较好地写出实验报告。其原因是有些学生不知道在实验中观察什么、怎样观察、记录什么。
有些学生对实验报告写什么和怎样写还不了解。因此,他们常常把实验报告写得杂乱无章,空洞无物。为此,我们从第一节化学课开始,就注意培养学生写实验报告的能力,其具体做法是:
5.1 在演示实验中注意培养学生观察现象的能力。为培养学生观察现象的能力,我们对现行中学化学教材中所讲到的现象进行归纳、综合。有光、热、声、态(状态)、颜色、气味、溶解、沉淀、液化、燃烧等等。在每次演示实验或学生实验中,总是要求学生根据实验内容中有无新物质的生成和上述现象内容来观察,并将观察的结果记录好,认真分析,去伪存真,填写于实验报告中。这样要求学生,不仅使学生知道在实验中要观察些什么,使学生对知识获得比较完整的概念,而且也不会漏掉某些重要的实验现象,以致得不到正确结论。
5.2 采取具体措施,培养学生书写实验报告的能力。为培养学生写好实验报告,从学生的实际出发,让学生在演示实验的过程中,实事求是地认真观察、分析,并记录于表的空格中,经过几次填写,学生就能比较正确、熟练地对实验进行观察记录,做出解释和结论。培养了学生书写实验报告的能力。
5.3 培养学生绘制装置图的能力。写好实验报告的一个重要内容,就是正确地绘制装置图。过去学生绘的装置图往往比例失调,难以辩认。近年来,我们在培养学生绘制装置图方面,首先分析各种仪器的构形,找出每件仪器各部分线条的比例关系及每件仪器部分线条之间的比例关系,作反复的绘图练习,使学生在写实验报告时能迅速而正确地画出装置图。