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化学实验的现场教学不同于常规的板书教学。实验中,因为现场条件的不同,导致实验的结果总会有差异,甚至和预料结果相差甚多。不同的实验结果会造成学生对知识点的误解,这就需要教师的正确指导。通过对不同实验结果的分析可以提高学生对化学实验的认识。事实上,不完美的实验结果和成功的实验结果相辅教学恰恰可以激发学生的求知兴趣,收到更好的教学效果。下面笔者对化学现象进行了分析和汇总,经过实际课堂验证,这些经验对于更好地完成化学实验现场教学起到很好的辅助作用。
一、实验材料的差异
教科书上描述的实验现象是理想条件下的结果。现实中,基于生产水平、采购水平等原因,导致实验材料的纯度不能完全达到要求,纯度的差异也会导致异常的实验结果。在课堂上遇到过这样一例,在做原电池实验时,学生观察到了铜片上产生的气泡,却也意外发现负极锌片上也有气泡生成(锌片气泡少于铜片气泡),经过细致分析后发现,实验偏差的原因是锌片不纯,含有其他的元素,且金属表面不光滑,从而导致气泡产生溢出。我与学生分析原因后,又带领学生做了一个实验——验证锌片纯度,结果与前期分析一致,学生反馈信息很好。
二、实验材料添加过程不同
在实验中,因为人员的经验和操作方式的不同,会出现材料添加过程的改变。例如,实验过程是将A物质添加到B物质中,而实际操作人员是将B物质添加到A物质中,结果就会完全的不同。
三、实验材料发生了质变
实验材料在存储过程中会发生变化,尤其是对存储条件要求苛刻的材料,更是会发生大的变化,甚至是质变。
在带领学生做检验Na2SO3中的SO32-离子实验中,在加入适量BaCl2溶液后产生大量白色沉淀,加入稀HCl后,产生气体,同时白色沉淀消失。而在现场操作中,有的学生在加入HCl后,试管中始终会有少量白色沉淀无法溶解,继续加入HCL,现象仍相同。分析原因,由于SO32-离子具有很强的还原性,很容易被空氣中的氧气等氧化成Na2SO4,从而形成沉淀。经过现场的多次实验,证明上面的分析是正确的。
四、实验材料配比量的不同
现场实验的进行,需要每个环节的紧密结合才会保证最终出现的完美结果,在材料用量的配比选择中,更是印证了这个结论。在银镜反应的实验中,教科书的操作是这样的,第一步在试管中加入AgNo3溶液;第二步向溶液中加入氨水,直到完全溶解;第三步加入乙醛溶液,第四步水浴加热几分钟,实验结果得到银镜。在该堂课上,我发现有几个组并未得到预想的银镜,在经过反复的对比后,发现各个步骤中对于溶液的配比,各组之间控制量出现了不同,在合理调整溶液的配比或调整溶液的加入顺序后,各组均成功制出了银镜。
五、与理想状态相异的因素
教科书上的实验过程,是在理想状态下的理论分析。现有教学硬件水平、操作材料、操作者很难达到理想状态。事实上,即使硬件条件相对完善,一些主反应发生的同时也不可避免地会相伴随产生一些少量的其他反应。这些反应不会影响到学生观察到反应结果,只是会在结果的颜色、大小、多少等方面产生差异。教师应及时给学生分析出差异的原因,便于引导学生对化学世界的正确认识。
总之,化学实验中与预期不一致的现象很多,在教学过程中,我非常关注实验操作的失败案例和与预期结果有偏差的案例,在将优秀操作组的成功经验向学生展示后,我也将异常现象的案例做为教学中的一个重点。
教学中,正是通过带领学生对各种非理想结果的分析、总结和印证过程,达到了培养学生动手实验能力的目的,培养学生善于观察,善于分析,善于思考,激发他们从每一例成功或不成功的操作中发现更多的化学奥秘。当学生认识到实际和理想操作状态的区别,体会到理论与实践结合的过程是许多因素共同作用而成的,当学生能按照自己的操作意图,去实现预期的若干种结果,这就达到了教育的最终目的。
(责编 闫祥)
一、实验材料的差异
教科书上描述的实验现象是理想条件下的结果。现实中,基于生产水平、采购水平等原因,导致实验材料的纯度不能完全达到要求,纯度的差异也会导致异常的实验结果。在课堂上遇到过这样一例,在做原电池实验时,学生观察到了铜片上产生的气泡,却也意外发现负极锌片上也有气泡生成(锌片气泡少于铜片气泡),经过细致分析后发现,实验偏差的原因是锌片不纯,含有其他的元素,且金属表面不光滑,从而导致气泡产生溢出。我与学生分析原因后,又带领学生做了一个实验——验证锌片纯度,结果与前期分析一致,学生反馈信息很好。
二、实验材料添加过程不同
在实验中,因为人员的经验和操作方式的不同,会出现材料添加过程的改变。例如,实验过程是将A物质添加到B物质中,而实际操作人员是将B物质添加到A物质中,结果就会完全的不同。
三、实验材料发生了质变
实验材料在存储过程中会发生变化,尤其是对存储条件要求苛刻的材料,更是会发生大的变化,甚至是质变。
在带领学生做检验Na2SO3中的SO32-离子实验中,在加入适量BaCl2溶液后产生大量白色沉淀,加入稀HCl后,产生气体,同时白色沉淀消失。而在现场操作中,有的学生在加入HCl后,试管中始终会有少量白色沉淀无法溶解,继续加入HCL,现象仍相同。分析原因,由于SO32-离子具有很强的还原性,很容易被空氣中的氧气等氧化成Na2SO4,从而形成沉淀。经过现场的多次实验,证明上面的分析是正确的。
四、实验材料配比量的不同
现场实验的进行,需要每个环节的紧密结合才会保证最终出现的完美结果,在材料用量的配比选择中,更是印证了这个结论。在银镜反应的实验中,教科书的操作是这样的,第一步在试管中加入AgNo3溶液;第二步向溶液中加入氨水,直到完全溶解;第三步加入乙醛溶液,第四步水浴加热几分钟,实验结果得到银镜。在该堂课上,我发现有几个组并未得到预想的银镜,在经过反复的对比后,发现各个步骤中对于溶液的配比,各组之间控制量出现了不同,在合理调整溶液的配比或调整溶液的加入顺序后,各组均成功制出了银镜。
五、与理想状态相异的因素
教科书上的实验过程,是在理想状态下的理论分析。现有教学硬件水平、操作材料、操作者很难达到理想状态。事实上,即使硬件条件相对完善,一些主反应发生的同时也不可避免地会相伴随产生一些少量的其他反应。这些反应不会影响到学生观察到反应结果,只是会在结果的颜色、大小、多少等方面产生差异。教师应及时给学生分析出差异的原因,便于引导学生对化学世界的正确认识。
总之,化学实验中与预期不一致的现象很多,在教学过程中,我非常关注实验操作的失败案例和与预期结果有偏差的案例,在将优秀操作组的成功经验向学生展示后,我也将异常现象的案例做为教学中的一个重点。
教学中,正是通过带领学生对各种非理想结果的分析、总结和印证过程,达到了培养学生动手实验能力的目的,培养学生善于观察,善于分析,善于思考,激发他们从每一例成功或不成功的操作中发现更多的化学奥秘。当学生认识到实际和理想操作状态的区别,体会到理论与实践结合的过程是许多因素共同作用而成的,当学生能按照自己的操作意图,去实现预期的若干种结果,这就达到了教育的最终目的。
(责编 闫祥)