高中化学探究性实验教学研究

更新时间:2023-01-18 11:32:14 发布时间:24小时内 作者:文/会员上传 下载doxc

化学是一门以实验为基础的学科.在高中化学教学中实施探究性实验教学,学生不仅能够收获化学知识,而且能够掌握学习方法.在探究性化学实验过程中,学生发现问题、提出猜想、探究验证,进行反思与评价,实现了完整的化学知识学习过程.

一、营造探究性实验氛围

在传统的高中化学实验教学中,无论是演示实验,还是学生实验,学生都是按照教师制定好的思路观察实验和操作实验,难以对实验的目的、原理及步骤进行探究实践.对此,教师必须改进实验教学情境,激发学生的问题意识和探究意识,营造探究性实验氛围,激发学生的求知欲.例如,在“验证亚铁离子”实验中,高中化学教材中采用的是先检验、再氧化、再检验的模式.首先向含有亚铁离子的溶液中加入少量KSCN溶液,发现溶液未变色,则说明不含有Fe3+离子.然后向其中加入氯水,待反应一段时间后,再次加入KSCN溶液.溶液变成血红色,则可以验证原溶液中含有Fe2+离子.在该验证性实验过程中,并不是每个学生都得到了预期的实验现象.教师不妨利用此情境,营造探究性实验氛围.教师可以要求学生进行探究性实验研究,尝试寻找溶液不显血红色的原因.在教师的引导下,学生设计如下探究性实验.实验1:向硫酸铁溶液中加入KSCN溶液,发现溶液立即转变成血红色.实验2:向少量FeSO4溶液中加入KSCN溶液,发现溶液不变色.于是,加入氯水,溶液变成血红色.此时,继续向其中加入氯水,发现血红色又逐渐退去.实验3:向少量KSCN溶液中加入过量的氯水,再加入一定量的硫酸铁溶液,发现溶液未变成红色.通过上述三个实验的对比和分析,学生不难从中得到氯水在该反应中的氧化顺序.它首先氧化Fe3+离子,再氧化SCN-离子.因此,在检验亚铁离子的存在时,切忌加入过量的氯水.在此探究性氛围下,学生不仅掌握了亚铁离子的证性操作,而且深入认识了Fe2+、KSCN、Fe3+的化学性质.

二、联系生活实际,设计探究性实验

实施探究性化学实验,有利于激发学生的学习兴趣.从目前高中化学探究性实验教学来看,探究性实验的设计脱离学生的实际.对此,教师要引导学生选取生活中常见的物品和现象进行实验设计.例如,在讲“基本营养物质”时,为了验证蔗糖水解的产物是葡萄糖,教师可以引导学生设计一个能够说明反应条件的探究性实验.已知,蔗糖水解需要在加热的条件下才能实现,而利用氢氧化铜悬浊液验证葡萄糖的存在还必须在碱性条件下.教师向盛有1mL蔗糖溶液的试管中加入3~5滴稀硫酸,水浴加热5分钟,并提出问题:如何证明蔗糖水解中的产物有葡糖糖?学生提出以下方法:首先取半份原溶液加入Cu(OH)2悬浊液中,然后进行加热.教师按照学生提出的方法进行演示实验,结果没有发现砖红色沉淀.要求学生查阅课本,寻找上述反应的缺陷.不难发现,在加入稀硫酸后,没有进行碱化,导致预期的实验现象难以呈现.于是,另取一份水浴后的蔗糖溶液,并加入过量的NaOH溶液,然后进行Cu(OH)2悬浊液的水浴加热实验.此时,有砖红色沉淀产生,即验证了葡萄糖的存在.

三、布置探究性实验训练

化学训练是化学教学的重要基础.布置化学探究性实验练习,能够帮助学生实现对知识的应用和实践.在新课改背景下,探究性实验考查逐渐成为高考的热门考点,对学生的化学思维、探究能力和创新能力都提出较高要求.在探究性实验教学后,教师要布置适量的训练题,实现探究性实验的延伸应用.例如,在“弱电解质电解平衡”的演示实验结束后,为了明确外界条件与平衡移动的影响,教师可以布置如下探究性实验训练.已知,稀氨水在一定温度下实现了电离平衡.此时,如果加热稀氨水,其中氢氧根的浓度是怎样变化的?学生的答案主要分为两类.一类学生认为,溶液中的c(OH-)呈增加趋势.溶液中电离平衡方程为NH3・H2ONH4++OH-.由于弱电解质电离过程吸热,则在加热条件下,平衡向右移动,故c(OH-)呈增加趋势.另一类学生认为,氨水具有其特殊性,在加热条件下,氨水中的氨会转化成气体而逸出,原来的弱电离平衡向反方向进行,导致c(OH-)呈减小趋势.此时,教师拓宽探究性实验训练范畴,要求学生设计实验验证两类猜想的正确性.首先,学生容易想到,c(OH-)即是溶液的pH,可以采用pH测量的方法,验证原可逆反应的平衡移动.学生采用酚酞溶液进行探究性实验,在试管中注入酚酞溶液,再利用气球套紧试管口(防治氨气的污染),然后进行加热氨水实验.若溶液颜色变深,说明氢氧根的浓度增大,反之,说明其浓度减小.

总之,高中化学探究性实验教学是符合新课改要求、符合素质教育理念的教学方式.在高中化学教学中,教师必须意识到学生的主体作用,围绕学生的需求设计探究性实验,优化探究性实验教学.

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