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充分发挥对比实验的教学功能

2020-09-13林金孟

读与写·教师版 2020年3期
关键词:化学知识对比实验教学功能

林金孟

摘要:对比实验是实验教学中常见的一种重要实验形式,通过实验进行对比,不仅可以让学生更好地理解、掌握和巩固化学知识,而且可以培养学生细致敏锐的观察能力、实事求是的科学态度以及抽象的思维能力,提高学生的科学素养,进而提高化学课堂教学质量。

关键词:对比实验  化学知识  科学素养   课堂教学  教学功能

分类号:G623.31

在化学实验教学中,通过实验进行对比,或采用对比的实验方法,不仅可以让学生更好地理解、掌握和巩固化学知识,而且可以培养学生细致敏锐的观察能力、实事求是的科学态度以及抽象的思维能力,提高学生的科学素养,进而提高化学课堂教学质量,因此,在化学实验教学中,教师应充分发挥对比实验的教学功能。

1.通过对比实验,帮助学生更好地理解、掌握和巩固化学知识

根据不同的教学内容,合理设计对比实验,可以帮助学生更好地理解、掌握和巩固化学知识,使抽象的概念学习变得具体、形象,枯燥的元素化合物知识的记忆变得深刻、牢固,复杂的反应原理的理解变得简单、明了。

1.1使抽象的概念具体化、形象化

在讲解催化剂的催化作用时,通过一组对比实验使学生深刻理解催化剂能改变化学反应速率:在两支试管中分别加入适量的等质量的氯酸钾固体,往其中一支试管中加入少量的二氧化锰,然后分别加热试管中的固体,引导学生观察两支试管中的氯酸钾开始分解产生氧气所需的时间。通过对比实验学生可以很直观地看到,加入二氧化锰的试管很快就有氧气放出,没有加入二氧化锰的试管直到氯酸钾固体熔化后才开始有氧气放出,借助对比实验学生就能理解二氧化锰对氯酸钾的催化作用,并得出催化剂的概念。

1.2使枯燥的元素化合物知识记忆深刻、牢固

为了验证等质量的碳酸钠、碳酸氢钠与足量的盐酸反应产生二氧化碳气体的快慢、量的多少及反应过程中的热量变化,采用如下对比实验:在两支试管中分别加入浓度为2mol/L的稀盐酸3mL,将两个各装有0.3g碳酸钠、碳酸氢钠粉末的小气球分别套在两支试管口,实验时将气球内的碳酸钠、碳酸氢钠粉末同时倒入试管中,通过观察两试管上方气球膨胀的快慢和最终气球体积的大小,并触摸反应后试管壁的冷热程度,学生可以很直观地认识两个反应的快慢、产生二氧化碳的量以及反应过程中的热量变化不同,然后引导学生写出两个反应的化学方程式,并根据化学方程式中各物质的量的关系,分析等质量的碳酸钠、碳酸氢钠与足量的盐酸反应,碳酸氢钠的反应快且产生的气体多的原因。通过这样的实验对比可以使枯燥的知识记忆深刻、牢固。

1.3使复杂的反应原理简单、明了

在学习原电池的工作原理时,为了帮助学生理解构成原电池的四个条件缺一不可,可设计下列几组对比实验:以Cu—Zn—稀H2SO4构成的原电池为例:用导线连接Cu、Zn电极,并接入电流表,把两电极插入盛有稀H2SO4的烧杯中,观察到电流计的指针发生偏转。在其它条件不变,改变其中一个条件,进行对比,观察到电流计的指针发生偏转:①把两电极换为相同的铜电极;②把稀H2SO4分别装在两个烧杯中,Cu、Zn电极分别插入两烧杯中;③把稀H2SO4换为酒精溶液;④把稀H2SO4换为ZnSO4溶液。通过4组对比实验现象的观察,学生可以直观明了地理解构成原电池的四个条件缺一不可,避免对复杂的反应原理的死记硬背。

2.通过对比实验,提高学生的科学素养

相比单个独立的实验,对比实验不仅可以强化实验效果、而且能让学生在教师的引导下仔细观察实驗现象,并根据不同的实验现象、实验数据,进行比较、分析、判断、归纳和总结,最终得出正确结论,因此,对比实验更有利于培养学生细致敏锐的观察能力、实事求是的科学态度以及抽象的思维能力,对提高学生的科学素养具有不可替代的教学功能。

2.1培养学生细致敏锐的观察能力

为了验证钠镁铝的金属性强弱,做2组对比实验:①分别把少量的钠、镁放入等量的冷水中,并滴入2-3滴酚酞试液;②分别把少量的镁、铝放入少量的同浓度同体积的稀盐酸中。学生要对钠镁铝的金属性强弱做出准确的判断,就必须仔细观察实验现象,然后根据观察到的现象,如反应产生气泡的快慢程度,酚酞的变色情况等,得出相应的结论。形象、直观的实验能赋予学生丰富的化学表象和感官刺激,对比实验通过对比和观察不同的现象,形成准确的化学概念,巩固所学的化学知识点,搞清物质性质的实质,达到全面掌握和应用化学知识的能力,在实验现象的观察对比过程,也培养了学生细致敏锐的观察能力。

2.2培养学生实事求是的科学态度

为了让学生直观认识温度、催化剂、浓度等外界因素对化学反应速率的影响,可以采用以下3组对比实验:①取两支试管,各加入5mL12%的过氧化氢溶液,将其中一支试管用水浴加热,引导学生观察并比较两试管中气泡生成的快慢。②取两支大试管分别加入5mL4%的过氧化氢溶液,向其中一支试管内加入少量二氧化锰粉末,引导学生观察并比较两试管中产生气泡的快慢。③取两支试管,分别加入5mL4%、5mL12%的过氧化氢溶液,再各加入几滴0.2mol/L的氯化铁溶液,引导学生观察并比较两试管中产生气泡的快慢。通过3组对比实验,学生可以简单明了地认识温度、催化剂、浓度等因素如何对化学反应速率产生影响,同时在实验探究过程中,可以培养学生的实事求是的、严谨科学的实验态度。

2培养学生抽象的思维能力

在验证质量守恒定律的实验,可以设计4组对比实验:用天平称量反应前和反应后的总质量(敞口),观察天平是否平衡?①氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液;②铁丝和硫酸铜溶液;③盐酸与碳酸钠粉末;④镁带燃烧前和燃烧后。实验观察到①②组的天平仍然平衡,反应前后的总质量不变,③④组天平不平衡,③组的反应后的质量变轻,④组的反应后的质量变重,首先提醒学生实验在敞口容器中发生,接着引导学生分析4个化学反应方程式中的反应物和生成物各有哪几种,状态如何,然后引导学生分析4组实验在称量的过程中,是否包含所有的反应物和所有的生成物,最后总结出任何一个化学反应都要遵循的普遍规律---质量守恒定律,学生在比较、分析、判断和归纳的过程中,思维能力得到很好的锻炼和提高。

对比实验不仅可以让学生更好地理解、掌握和巩固化学知识,而且可以培养学生细致敏锐的观察能力、实事求是的科学态度以及抽象的思维能力,提高学生的科学素养,进而提高化学课堂教学质量。

参考文献

http://www.jswjedu.gov.cn:82/Default.aspx,浅谈对比实验在初中化学教学中的作用----以二氧化碳的制取和性质为例,徐 俊

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