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摘要:高中学生的探究活动最终应该构造出一种解释方案或一个模型。作为教师,使他们了解更多的科学概念和过程,更加频繁地应用科学方法就显得尤为重要。对比实验是化学学科研究的重要方法,也是实施研究性学习的一项有效策略。在《硫酸》一节的教学实践中,作者提供了实用而又有效的教学途径——对比实验。
关键词:对比实验;探究性实验;应用
比较就是确定事物的异同。从差异中找出类似,从类似中分出差异。
“对比实验”就是将“对比”和“实验”这两种认识事物的方法有机结合在一起。一个理想的对比实验,可以有效地帮助学生学好化学知识、培养实验能力,还可以帮助训练学生思维的灵活性、发散性和创造性等。
以下是《硫酸》一节的实验过程:
比较一:浓、稀硫酸的物理性质
【实验1】有体积大约相同的浓硫酸和稀硫酸的试剂瓶,不用化学方法怎样识别?
1.看、闻,观察性状;
2.提起试剂瓶,比较轻重;
3.摇动试剂瓶,比较粘度;
4.加水稀释,比较溶解热。
【结论1】一、浓硫酸的物理性质
浓硫酸(98.3%)是无色、无味、粘稠的油状液体;
密度大(1.84 g/cm3);
沸点高(338 ℃),难挥发;
与水以任意比例混合,浓硫酸溶解时放出大量的热。
【设计目的】充分利用学生已有的知识与技能快速推进、过渡、保证后继重点知识探究的顺利实施。
比较二:浓、稀硫酸的吸水性和脱水性
【实验2】在分别盛有浓、稀硫酸的两个锥形瓶中插入湿度传感器,观察湿度变化。
【实验3】将浓稀硫酸分别与胆矾、木条作用。分别在点滴板的小穴中放少量的胆矾晶体、火柴棒,放置两组,再分别滴加少量浓硫酸和稀硫酸,观察现象。
【结论2】二、浓硫酸的吸水性和脱水性
浓硫酸有吸水性。吸收游离水也吸收结晶水。常被用来干燥不与它反应的气体。
浓硫酸有脱水性,使有机物炭化。浓硫酸按2∶1的比例脱去有机物中氢、氧元素;使用浓硫酸要当心。
稀硫酸没有吸水性和脱水性。
【设计目的】传统吸水性实验是在两培养皿中各加入等量的浓、稀硫酸,迅速倒扣有水雾的小烧杯,观察其现象。改进后通过对比曲线的陡然变化,体会性质的差异,更具说服力。此外,探究本身既是学习的方式,也是学习的内容。
比较三:浓、稀硫酸与金属反应
【实验4】①如下图实验。加热到有明显现象,停止加热,放在试管架上冷却,可将铜丝向上提一点,使其不与浓硫酸接触,但不要松开橡皮塞。
②冷却后,打开带铜丝的橡皮塞,迅速用一张用水浸湿的小滤纸将管口封住;向其中加入少量水(穿破滤纸,注意W管放正,不要倾斜,水加好后,移动滤纸,使其保持封闭状态),观察实验现象。
Cu + 2H2SO4(浓) →CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
【实验4】将两段大小相同的铝条浸入NaOH溶液片刻(去氧化膜),取出后,一段投入CuSO4溶液,另一段浸入浓H2SO4溶液片刻,取出后,再投入CuSO4溶液。
【课后探究作业】如果用铁片代替铝片,效果如何?什么原因导致这样的结果?
【结论3】三、浓、稀硫酸的氧化性
1.与金属反应。
浓硫酸与活泼金属作用产物复杂,但不生成H2;
浓硫酸使Fe、Al等金属钝化,加热时反应;
不活泼金属+浓H2SO4→硫酸盐+SO2↑+水(该反应中,浓硫酸表现酸性和强氧化性)。
【设计目的】学生的知识基础与学习条件有限,不可能对任何问题都能探究清楚。从自主探究的现有程度上看,以接受式探究为主。此外,通过课外作业扩大了学生的探究空间,利用了知识的整合与发散。要使学生认识到,一个完整的研究过程本身就是一种财富,创造就由此产生。
比较四:浓、稀硫酸与非金属反应
【实验5】将蔗糖与浓硫酸反应产生的气体依次通入:品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水。
【实验6】趣味实验:俗话说“水火不相容”,用水(实际是浓硫酸)把两根火柴头部淋湿,使其接触。片刻后,火柴燃烧。
浓硫酸
C12H22O11→12 C + 11 H2O
C+2H2SO4(浓)→CO2↑+2SO2↑+2H2O
2P + 5H2SO4→2H3PO4 + 5SO2↑+ 2H2O +Q
【结论4】三、浓、稀硫酸的氧化性
2.与非金属反应
浓硫酸在加热条件下能与非金属反应
稀硫酸与碳、硫等非金属一般不反应
【设计目的】通过连锁实验、趣味实验,进一步激发学生的探索兴趣,培养学生持续探究的学习习惯。
【小结】浓、稀硫酸的组成及氧化性比较
浓度不同,所含微粒不同,化学性质也不同,体现了量变到质变的哲学思想。
本节课中,对比实验的运用使化学分析更加体现了化学学科思想,更具科学性。同时也深化了学科课程的相关内容。通过对比实验 ,可以使学生学习世界和现实世界沟通起来,缩短了学生学习的心理距离,能使学生学会收集信息,并加以分析、判断,增强了学生的思考能力和创造力,达到了培养创新精神和实践能力的目的。
探究式学习是改变老师的教法与学生学法的一种全新的教学模式,它体现的是充分让学生自己动脑、动手、探究、研究。它具备多样化的设计模式。怎样从引导探究向自主探究过渡?怎样从固定探究向流动探究过渡?怎样从课内探究向课外探究过渡?都是探究式学习得以深入开展要思考的问题。
新课程要求教师具备的不只是操作的技能技巧,还要有直面新情况、分析新问题、解决新矛盾的本领和在更高的起点上不断实现自我超越自我。教学的生命力不是“复制”而是“刷新”。
参考文献:
[1]郑金洲.课改新课型.北京:教育科学出版社,2006年3月.
[2]覃孔彪,袁鸿涛,胡蓉.探究式学习的策略及实施.北京:中学化学教与学,2007年5月.
编辑/刘文捷
关键词:对比实验;探究性实验;应用
比较就是确定事物的异同。从差异中找出类似,从类似中分出差异。
“对比实验”就是将“对比”和“实验”这两种认识事物的方法有机结合在一起。一个理想的对比实验,可以有效地帮助学生学好化学知识、培养实验能力,还可以帮助训练学生思维的灵活性、发散性和创造性等。
以下是《硫酸》一节的实验过程:
比较一:浓、稀硫酸的物理性质
【实验1】有体积大约相同的浓硫酸和稀硫酸的试剂瓶,不用化学方法怎样识别?
1.看、闻,观察性状;
2.提起试剂瓶,比较轻重;
3.摇动试剂瓶,比较粘度;
4.加水稀释,比较溶解热。
【结论1】一、浓硫酸的物理性质
浓硫酸(98.3%)是无色、无味、粘稠的油状液体;
密度大(1.84 g/cm3);
沸点高(338 ℃),难挥发;
与水以任意比例混合,浓硫酸溶解时放出大量的热。
【设计目的】充分利用学生已有的知识与技能快速推进、过渡、保证后继重点知识探究的顺利实施。
比较二:浓、稀硫酸的吸水性和脱水性
【实验2】在分别盛有浓、稀硫酸的两个锥形瓶中插入湿度传感器,观察湿度变化。
【实验3】将浓稀硫酸分别与胆矾、木条作用。分别在点滴板的小穴中放少量的胆矾晶体、火柴棒,放置两组,再分别滴加少量浓硫酸和稀硫酸,观察现象。
【结论2】二、浓硫酸的吸水性和脱水性
浓硫酸有吸水性。吸收游离水也吸收结晶水。常被用来干燥不与它反应的气体。
浓硫酸有脱水性,使有机物炭化。浓硫酸按2∶1的比例脱去有机物中氢、氧元素;使用浓硫酸要当心。
稀硫酸没有吸水性和脱水性。
【设计目的】传统吸水性实验是在两培养皿中各加入等量的浓、稀硫酸,迅速倒扣有水雾的小烧杯,观察其现象。改进后通过对比曲线的陡然变化,体会性质的差异,更具说服力。此外,探究本身既是学习的方式,也是学习的内容。
比较三:浓、稀硫酸与金属反应
【实验4】①如下图实验。加热到有明显现象,停止加热,放在试管架上冷却,可将铜丝向上提一点,使其不与浓硫酸接触,但不要松开橡皮塞。
②冷却后,打开带铜丝的橡皮塞,迅速用一张用水浸湿的小滤纸将管口封住;向其中加入少量水(穿破滤纸,注意W管放正,不要倾斜,水加好后,移动滤纸,使其保持封闭状态),观察实验现象。
Cu + 2H2SO4(浓) →CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
【实验4】将两段大小相同的铝条浸入NaOH溶液片刻(去氧化膜),取出后,一段投入CuSO4溶液,另一段浸入浓H2SO4溶液片刻,取出后,再投入CuSO4溶液。
【课后探究作业】如果用铁片代替铝片,效果如何?什么原因导致这样的结果?
【结论3】三、浓、稀硫酸的氧化性
1.与金属反应。
浓硫酸与活泼金属作用产物复杂,但不生成H2;
浓硫酸使Fe、Al等金属钝化,加热时反应;
不活泼金属+浓H2SO4→硫酸盐+SO2↑+水(该反应中,浓硫酸表现酸性和强氧化性)。
【设计目的】学生的知识基础与学习条件有限,不可能对任何问题都能探究清楚。从自主探究的现有程度上看,以接受式探究为主。此外,通过课外作业扩大了学生的探究空间,利用了知识的整合与发散。要使学生认识到,一个完整的研究过程本身就是一种财富,创造就由此产生。
比较四:浓、稀硫酸与非金属反应
【实验5】将蔗糖与浓硫酸反应产生的气体依次通入:品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水。
【实验6】趣味实验:俗话说“水火不相容”,用水(实际是浓硫酸)把两根火柴头部淋湿,使其接触。片刻后,火柴燃烧。
浓硫酸
C12H22O11→12 C + 11 H2O
C+2H2SO4(浓)→CO2↑+2SO2↑+2H2O
2P + 5H2SO4→2H3PO4 + 5SO2↑+ 2H2O +Q
【结论4】三、浓、稀硫酸的氧化性
2.与非金属反应
浓硫酸在加热条件下能与非金属反应
稀硫酸与碳、硫等非金属一般不反应
【设计目的】通过连锁实验、趣味实验,进一步激发学生的探索兴趣,培养学生持续探究的学习习惯。
【小结】浓、稀硫酸的组成及氧化性比较
浓度不同,所含微粒不同,化学性质也不同,体现了量变到质变的哲学思想。
本节课中,对比实验的运用使化学分析更加体现了化学学科思想,更具科学性。同时也深化了学科课程的相关内容。通过对比实验 ,可以使学生学习世界和现实世界沟通起来,缩短了学生学习的心理距离,能使学生学会收集信息,并加以分析、判断,增强了学生的思考能力和创造力,达到了培养创新精神和实践能力的目的。
探究式学习是改变老师的教法与学生学法的一种全新的教学模式,它体现的是充分让学生自己动脑、动手、探究、研究。它具备多样化的设计模式。怎样从引导探究向自主探究过渡?怎样从固定探究向流动探究过渡?怎样从课内探究向课外探究过渡?都是探究式学习得以深入开展要思考的问题。
新课程要求教师具备的不只是操作的技能技巧,还要有直面新情况、分析新问题、解决新矛盾的本领和在更高的起点上不断实现自我超越自我。教学的生命力不是“复制”而是“刷新”。
参考文献:
[1]郑金洲.课改新课型.北京:教育科学出版社,2006年3月.
[2]覃孔彪,袁鸿涛,胡蓉.探究式学习的策略及实施.北京:中学化学教与学,2007年5月.
编辑/刘文捷