論高中新課程中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新

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1、論高中新課程中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新摘要本文從開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究三個(gè)方面，以典型、成功的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例論述了如何開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)。關(guān)鍵詞新課程實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)探究“通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?！边@是高中化學(xué)新課程的基本理念之一[1]。在實(shí)施高中化學(xué)新課程的過(guò)程中，如何開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新，以發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要作用？本文談一些做法和體會(huì)。一、開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景新課程倡導(dǎo)鼓勵(lì)教師和實(shí)驗(yàn)管理

2、人員開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器，研究低成本、少污染的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)也鼓勵(lì)學(xué)生和教師充分利用生活中的常見(jiàn)用品和廢棄物，設(shè)計(jì)富有特色的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)。開(kāi)發(fā)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器應(yīng)有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情景，幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)和技能，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。1.開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)儀器新課程中很多化學(xué)概念和理論的形成，一般都首先從認(rèn)識(shí)具體物質(zhì)的性質(zhì)入手。而物質(zhì)的性質(zhì)，必須借助于一定的實(shí)驗(yàn)儀器裝置，在人為控制的條件下，使物質(zhì)發(fā)生物理變化或化學(xué)變化時(shí)才顯露出來(lái)，被學(xué)生感知。學(xué)生從獲得化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上形成化學(xué)概念、認(rèn)識(shí)化學(xué)理論。新教材中

3、安排使用了許多先進(jìn)的儀器設(shè)備和現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)手段，為高中化學(xué)教學(xué)提供了可靠的保障。但是開(kāi)發(fā)一些簡(jiǎn)單的儀器裝置，在化學(xué)教學(xué)中也能發(fā)揮出獨(dú)特的作用。例如，膠體電泳的實(shí)驗(yàn)雖經(jīng)不斷改進(jìn)，但都沒(méi)有重大突破，仍具有所需電壓高，操作不便，耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)等缺點(diǎn)。改進(jìn)的重點(diǎn)應(yīng)放在控制較低的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)膠體的快速泳動(dòng)，以幫助學(xué)生理解膠體的電泳原理。筆者通過(guò)查閱大量有關(guān)文獻(xiàn)，得出以下幾點(diǎn)可借鑒的改進(jìn)思路：一是用氫氧化鐵膠體比其它膠體的色差好，便于觀察膠體的泳動(dòng)現(xiàn)象；二是用氯化鉀溶液作輔助液比其它電解質(zhì)溶液好，陰陽(yáng)離子的遷移速率與氫氧化鐵膠粒的遷移速率很接近；三是電壓越高實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間越短

4、[2]；四是電泳裝置主要是U形管或H形管。6解決問(wèn)題的關(guān)鍵是通過(guò)縮短兩個(gè)電極的距離來(lái)降低所需電壓和縮短實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)室里有現(xiàn)成的U形管，但由于管內(nèi)徑較大，氯化鉀的稀溶液與氫氧化鐵膠體難形成清晰的界面，而且兩電極的距離太遠(yuǎn)，所以所需的電壓高和時(shí)間長(zhǎng)。H形管雖好些但不容易加工成型。我設(shè)想用各種裝置來(lái)代替U形管或H形管，如小塑料槽，直形玻璃管等，雖然能縮短兩個(gè)電極之間的距離，但氫氧化鐵膠體與氯化鉀的稀溶液總易混合在一起而不能形成清晰的界面。經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)和摸索，終于找到了解決方案，就是用內(nèi)徑為4mm、長(zhǎng)180mm的細(xì)玻璃管彎成V形，效果很好，既縮短了兩個(gè)電極

5、的距離，而且容易形成電解質(zhì)溶液與氫氧化鐵膠體的清晰界面。但是尋找合適的電極材料又遇到了麻煩。開(kāi)始用粗銅絲做電極，陽(yáng)極銅絲有損耗。最后發(fā)現(xiàn)用長(zhǎng)85mm的2B鉛筆芯做電極，且使兩電極距離縮短到30mm時(shí)，效果最佳。通16V直流電1分鐘，就能觀察到非常明顯的界面移動(dòng)現(xiàn)象，通電3分鐘時(shí)就可看到V形管中氫氧化鐵膠體的液面差接近10mm(見(jiàn)圖1)。實(shí)驗(yàn)表明：將V形管替代U形管就能使電泳實(shí)驗(yàn)化難為易，輕易地揭開(kāi)了膠體電泳神秘的面紗。①固定在鐵架臺(tái)上②通電前③通電3分鐘后圖1簡(jiǎn)易電泳裝置2．尋找儀器替代用品用日常生活用品替代一些化學(xué)儀器，不僅節(jié)約開(kāi)支，而且實(shí)驗(yàn)效果很好。例

6、如在原電池和電解實(shí)驗(yàn)中，用1號(hào)鋅錳電池的碳棒替代石墨電極，用盛放石蕊試紙的小塑料盒替代U形管或小燒杯做電解槽效果就很好。這是因?yàn)檠b置中兩個(gè)電極的距離比在U形管中小很多，所以省電省時(shí)。這種塑料盒長(zhǎng)60mm，寬53mm，厚13mm，容積24mL，與小型U形管容積相當(dāng)，而且材質(zhì)無(wú)色透明，便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。使用時(shí)用雙面膠固定在塑料板或木板上，防止傾倒。⑴用小塑料槽做氫氧燃料電池的實(shí)驗(yàn)小塑料槽內(nèi)盛放飽和硫酸鈉溶液，用1號(hào)鋅錳電池的碳棒做電極，通14V直流電，待碳棒上吸附少量氫氣和氧氣時(shí)斷開(kāi)直流電，連接電子賀卡或電子鐘，則電子賀卡又響又亮或電子鐘指針走動(dòng)（見(jiàn)圖2）。實(shí)

7、驗(yàn)成功率100%，有利于幫助學(xué)生理解氫氧燃料電池的工作原理。⑵用小塑料槽做電解池的實(shí)驗(yàn)6將氯化銅溶液倒入小塑料槽，插入兩根1號(hào)鋅錳電池的碳棒做電極，通14V直流電，很快觀察到陰極碳棒一側(cè)附有一層紅色的銅（見(jiàn)圖3①）；若在U形管內(nèi)進(jìn)行電解氯化銅溶液，不僅耗時(shí)很長(zhǎng)，而且僅能在碳棒下端觀察到有很小面積的銅（見(jiàn)圖3②）。①用小塑料槽?、谟肬形管圖3電解氯化銅溶液陰極碳棒上析銅面積比較將飽和硫酸鈉溶液倒入小塑料槽，插入兩根1號(hào)鋅錳電池的碳棒做電極，中間用紙板或塑料片隔開(kāi)，通14V直流電，很快觀察到兩極碳棒表面出氣泡；在兩極附近滴加幾滴石蕊試液，可觀察到陽(yáng)極區(qū)溶液顯紅

8、色（見(jiàn)圖4左側(cè)），陰極區(qū)溶液顯藍(lán)色（見(jiàn)圖4右側(cè)），現(xiàn)象很美觀。圖4