淺談新課標(biāo)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象和創(chuàng)新-淺談對新課標(biāo)下高

1、淺談新課標(biāo)下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的異?，F(xiàn)象和創(chuàng)新江麗琴貴溪市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 江西省貴溪市 335400摘要：實(shí)驗(yàn)是中學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)和檢驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的重要手段,是提高科學(xué)素質(zhì)的重要內(nèi)容和途徑,貫穿中學(xué)化學(xué)教學(xué)的全過程。新課程改革明確指出：“通過實(shí)驗(yàn)探究，掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和方法，進(jìn)一步體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的基本過程，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)研究和化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。本文總結(jié)歸納和簡單分析了高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象的常見原因，提出了創(chuàng)新的解決方法，并在如何選擇教學(xué)策略，使實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象變廢為寶進(jìn)行綜合利用等方面結(jié)合我自身經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)進(jìn)行了簡單的分析與探討。關(guān)鍵詞：新課標(biāo) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 異?，F(xiàn)象 創(chuàng)新化學(xué)作為一

2、門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，要實(shí)施素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育以及新課程改革教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮著極其重要的作用。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，無論是教師課堂演示還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，由于種種原因，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些與預(yù)料的正常實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符合的現(xiàn)象，其中有顏色變化的異常，生成物氣味的異常，事故發(fā)生的異常等等。實(shí)驗(yàn)中異常現(xiàn)象的出現(xiàn)，會(huì)對學(xué)生造成認(rèn)知沖突的失衡。教師若不及時(shí)加以正確的引導(dǎo)和徹底解決，勢必會(huì)影響教學(xué)效果，給學(xué)生留下知識(shí)盲點(diǎn)，并自身失去對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信心。找出產(chǎn)生異?，F(xiàn)象的原因，變“異常”為“正?！保桥囵B(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、善于觀察、自主探究、創(chuàng)新精神的科學(xué)素質(zhì)的一種有效的方法和途徑，對教師本身也提供了一個(gè)提高專

3、業(yè)素質(zhì)，增強(qiáng)分析問題和解決問題能力的機(jī)會(huì)。一 、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常的成因1 因試劑的純度引起的實(shí)驗(yàn)異常 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，不同的實(shí)驗(yàn)對其所選擇的實(shí)驗(yàn)藥品純度的要求也是不同的。限于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，有些實(shí)驗(yàn)往往產(chǎn)生“失常”現(xiàn)象。例如在做甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，用無水醋酸鈉和堿石灰制備CH4氣體，在用石英玻璃管燃燒時(shí)卻發(fā)現(xiàn)火焰呈黃色。這是由于制備氣體時(shí)反應(yīng)物受熱不均勻，局部溫度過高所致，使產(chǎn)生的甲烷不純，含有丙酮等雜質(zhì)氣體。因此可以在實(shí)驗(yàn)前將無水醋酸鈉和堿石灰充分炒干、研細(xì)、混勻，同時(shí)要保證堿石灰過量。再如在做原電池實(shí)驗(yàn)時(shí)，在觀察到除了銅片上有大量氣泡產(chǎn)生以外，作為負(fù)極的鋅片上也會(huì)有較多的氣泡生成。這種現(xiàn)象是由

4、于鋅片不純，含有C、Fe等雜質(zhì)且金屬表面粗糙，容易產(chǎn)生微小電池而使氫的超電壓減小，最終使得一部分氫氣在鋅表面析出。2 因試劑加入順序的先后引起的實(shí)驗(yàn)異常 教師或?qū)W生在實(shí)驗(yàn)中，若將化學(xué)試劑的加入順序變更以后，有可能引起實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯甚至得到截然不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如在做溴與苯酚取代實(shí)驗(yàn)時(shí)，將苯酚溶液加到濃溴水中，觀察不到白色沉淀，而只能見到溶液變成了黃色。若將反應(yīng)物的加入順序改為“將1-2滴濃溴水滴入苯酚溶液中”，保證反應(yīng)中苯酚過量，則預(yù)期現(xiàn)象很明顯。再如Cu(OH)2的制備是高一的一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。若按教材要求的方法和步驟，向盛有CuSO4溶液的燒杯中滴加NaOH溶液，可以產(chǎn)生大量的絮狀沉淀，但是對

5、該沉淀進(jìn)行加熱時(shí)有時(shí)就是看不到黑色CuO。實(shí)際上，按如上操作一般生成的沉淀只能是綠色的堿式硫酸銅，致使觀察不到Cu(OH)2的受熱分解現(xiàn)象。所以，建議將步驟改為“向盛有NaOH溶液的燒杯中滴加幾滴CuSO4溶液”，確保生成Cu(OH)2過程中NaOH始終是過量的。3 藥品保存方面引起的實(shí)驗(yàn)異常 實(shí)驗(yàn)室購置的藥品不一定會(huì)馬上使用。有些藥品會(huì)因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室保存過程中，由于長時(shí)間與空氣中的氧氣、水蒸氣等作用或者人為地藥品保存不當(dāng)而發(fā)生變質(zhì)，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程中異?，F(xiàn)象的出現(xiàn)。比如在檢驗(yàn)Na2SO3中的SO32-離子時(shí)，加入BaCl2溶液后產(chǎn)生大量白色沉淀，加入稀HCl后，產(chǎn)生可以使石蕊試紙變紅的酸性氣體

6、。但是無論HCl量多少，試管中始終會(huì)有少量白色沉淀無法溶解。實(shí)際上，由于SO32-離子具有很強(qiáng)的還原性，很容易被空氣中的氧氣等氧化成Na2SO4，所以看見有不溶于HCl的沉淀也就不足為奇了。4. 因藥品用量的不同引起的實(shí)驗(yàn)異常 實(shí)驗(yàn)過程中，特別是在學(xué)生做學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)由于實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的問題，在取用藥品時(shí)用量很隨意，很容易出現(xiàn)出乎意料的現(xiàn)象。例如在做銀鏡反應(yīng)時(shí)，在一洗凈的試管里注入1mlAgNO3溶液，然后加氨水到完全溶解，再滴幾滴新配的乙醛溶液后水浴加熱幾分鐘卻始終得不到光亮的銀鏡。分析原因，應(yīng)該是銀氨溶液配制時(shí)氨水量未控制好引起的。在向AgNO3溶液中滴加氨水不可過量，教材描述為“氨水加到生成的沉淀

7、剛好溶解為止”。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，氨水過量越多，銀鏡反應(yīng)的效果越差。所以我個(gè)人建議，加氨水時(shí)直到最初產(chǎn)生的沉淀溶解到還略顯渾濁（不可使沉淀恰好溶解至溶液澄清）為止，這種銀氨溶液氧化能力最強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)效果非常好。5 因副反應(yīng)的存在導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常 很多化學(xué)反應(yīng)中都有副反應(yīng)的存在，有些副反應(yīng)甚至影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如高中化學(xué)氮和磷一節(jié)有這樣的練習(xí)：“用大試管收集一試管NO2氣體，倒扣在盛水的水槽中，不久看到試管里紅棕色氣體消失，水面上升至容積的約2/3處”事實(shí)上由于收集的氣體中常常含有NO等物質(zhì)，存在副反應(yīng)NO2 + NO + H2O = 2HNO2，實(shí)際水面上升要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于試管體積的2/3 。6

8、 因?qū)嶒?yàn)溫度控制不當(dāng)引起的實(shí)驗(yàn)異常 溫度是影響化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)趨勢的一個(gè)重要方面。溫度的高低往往決定了一個(gè)反應(yīng)能否發(fā)生、向什么方向發(fā)生等問題。所以，溫度的合理控制對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要。例如在做乙醇的氧化實(shí)驗(yàn)時(shí)，將螺旋狀的銅絲加熱變黑后，如不迅速插入乙醇，反復(fù)幾次，并不會(huì)看到銅絲變紅亮，也不會(huì)聞到有刺激性氣味。因?yàn)殂~絲插入速度太慢，使銅絲溫度下降后反應(yīng)就不能發(fā)生了。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除了上述原因以外，所用試劑的濃度大小，試劑選用的恰當(dāng)與否，酸堿介質(zhì)環(huán)境，儀器的選用及裝置是否合理，以及實(shí)驗(yàn)操作者自身基本操作是否過關(guān)等方面也會(huì)引起實(shí)驗(yàn)的異常現(xiàn)象。二、異?，F(xiàn)象的合理利用和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)預(yù)料之

9、外的情況是可能的，關(guān)鍵是采取正確的補(bǔ)救措施。如何對待實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象？意外中蘊(yùn)含著正常，關(guān)鍵是透過表象看到本質(zhì)。如果設(shè)法搪塞或者回避的話，就錯(cuò)過了最好的教育時(shí)機(jī)。抓住實(shí)驗(yàn)中的意外，也就抓住了學(xué)生旺盛的求知欲，若能積極引導(dǎo)并給予合理的分析解釋，也就能化慌亂為沉著、化異常為創(chuàng)新，反而能因化腐朽為神奇的“意外”給學(xué)生留下更深刻的記憶，教學(xué)目的也就能輕易實(shí)現(xiàn)，使師生雙方在探索活動(dòng)中相互得到提高。1利用異?，F(xiàn)象提高教師自身專業(yè)素質(zhì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象要求我們教師自覺地在教育教學(xué)實(shí)踐中思考、分析、研究，并不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)和理論，進(jìn)一步使教師樹立起“科研先導(dǎo)”的意識(shí)，提高教師的科研能力，使教師由“經(jīng)

10、驗(yàn)型”向“科研型”、“創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)化。例如演示Fe和水蒸氣反應(yīng)制H2實(shí)驗(yàn)，但是按高中化學(xué)教材圖示和步驟操作實(shí)驗(yàn)幾乎就不能成功，為此我采用了多媒體模擬實(shí)驗(yàn)來代替，在課后評(píng)析中有了較大的爭議。之后我再認(rèn)真的進(jìn)行反思總結(jié)，查閱資料，終于發(fā)現(xiàn)陸燕海：鐵與水蒸氣反應(yīng)的裝置改進(jìn)和鐵粉選擇一文中采用石英兩通管、用電熱絲豎直加熱方法（下圖），此裝置不但克服了原方法的弊端，還具有升溫時(shí)間短，出氣速率快，課堂演示效果好等優(yōu)點(diǎn)。2利用異?，F(xiàn)象進(jìn)行反思性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，逐步培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)失敗或誤差較大時(shí)，教師應(yīng)見縫插針積極引導(dǎo)學(xué)生如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，反思失敗的原因以找到切實(shí)可行的方法改

11、進(jìn)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。例如：在做鹽類水解實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生在測定NaCl溶液的pH時(shí)卻發(fā)現(xiàn)其結(jié)果往往不等于7，而是略大于7。這時(shí)就不能主觀臆斷地把結(jié)果記為7，而應(yīng)該讓學(xué)生從溶液、環(huán)境、試紙等方面仔細(xì)探索產(chǎn)生異?，F(xiàn)象的原因。教師此時(shí)要當(dāng)好“領(lǐng)路人”角色，多與學(xué)生交流，鼓勵(lì)其對這些異?，F(xiàn)象進(jìn)行探討，這樣不但提供學(xué)生主動(dòng)思考、表達(dá)的機(jī)會(huì)，也有助于學(xué)生樹立自信心，。3利用異常現(xiàn)象，積極開展科學(xué)探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題、解決問題的能力，從而提高學(xué)生探究的水平和創(chuàng)新能力在化學(xué)教學(xué)中，只要學(xué)生留心觀察實(shí)驗(yàn)過程，注意捕捉奇特的變化，就可以發(fā)現(xiàn)許多實(shí)驗(yàn)異?，F(xiàn)象，對這些異?，F(xiàn)象進(jìn)行探究會(huì)得到很多重

12、要的發(fā)現(xiàn)。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生對見怪不怪的現(xiàn)象著手探究、發(fā)現(xiàn)問題。中學(xué)化學(xué)中異?，F(xiàn)象很多，其中很多異?，F(xiàn)象都可以成為學(xué)生進(jìn)行探究的極好材料。本學(xué)年我個(gè)人任教高一和高三，在指導(dǎo)高一學(xué)生學(xué)習(xí)元素周期表時(shí)，探究“同周期、同主族元素性質(zhì)遞變的遞變規(guī)律”，分別用鎂條和鋁片與稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鋁片與稀硫酸幾乎不反應(yīng)，基本上看不到氣泡。這一現(xiàn)象與金屬活動(dòng)性順序表和酸的通性等是矛盾的，引起了學(xué)生的認(rèn)知沖突，在疑惑中激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。當(dāng)時(shí)我也困惑的逃避過去了，第二天在高三復(fù)習(xí)資料黃岡?？瘜ｎ}六中的24題發(fā)現(xiàn)類似，引起了我強(qiáng)大的求知欲，原題大意是這樣的：在相同的條件下，將兩塊完全相同的鋁片放入c（H+

13、）相同的稀硫酸和稀鹽酸中，發(fā)現(xiàn)稀鹽酸中產(chǎn)生H2速度比稀硫酸中快，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析原因。于是我鼓勵(lì)高三學(xué)生去對此現(xiàn)象大膽猜想、探究，進(jìn)行了一系列的假設(shè)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：疑問：根據(jù)離子反應(yīng)方程式的分析，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是單質(zhì)鋁與氫離子反應(yīng)，那么為什么氫離子濃度相同的稀鹽酸與鋁片反應(yīng)的速率卻比稀硫酸要快得多?猜想與假設(shè)：溶液中除氫離子外的其他離子(Cl-、SO2-4)可能會(huì)影響反應(yīng)速率。稀鹽酸中產(chǎn)生H2速度比稀硫酸中快，那么，是否Cl-對反應(yīng)有促進(jìn)作用，SO2-4對反應(yīng)有抑制作用呢？。探究方案制定與實(shí)施：用1mol/L的稀鹽酸和0.5mol/L的稀硫酸分別與相同的鋁片反應(yīng)，驗(yàn)證了這個(gè)題目的正確性。兩者再進(jìn)行對比實(shí)

14、驗(yàn)分別檢查Cl-和SO2-4對反應(yīng)速率的影響。再進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)：1、若往稀硫酸中加入一定量固體NaCl后，再與Al反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速率的加快。2、若往稀鹽酸中加入一定量固體Na2SO4后，再與Al反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速率的減慢。通過以上等實(shí)驗(yàn)對這些“異?！爆F(xiàn)象加以分析、探究，喚起了學(xué)生的強(qiáng)烈的求知欲，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，將“苦學(xué)”變?yōu)椤昂脤W(xué)”、“樂學(xué)”，鼓勵(lì)學(xué)生不斷想方設(shè)法地去創(chuàng)新，這正是當(dāng)前教育改革所追求的教學(xué)理念。三、總結(jié)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中由于受試劑的純度，試劑添加順序，藥品用量，副反應(yīng)，溫度，催化劑，實(shí)驗(yàn)裝置等各方面制約，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異常。如果我們教師轉(zhuǎn)換觀念，把實(shí)驗(yàn)的目的看作是帶領(lǐng)學(xué)生探究知識(shí)，“發(fā)現(xiàn)”他們尚未認(rèn)識(shí)的客觀事物，并從中學(xué)到認(rèn)知的本領(lǐng)，就不會(huì)因?yàn)槌霈F(xiàn)異?，F(xiàn)象而手忙腳亂，影響教學(xué)。所以我們教師應(yīng)實(shí)事求是地面對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)實(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，分析發(fā)生異?，F(xiàn)象的原因，師生共同研究，改變實(shí)驗(yàn)方法和策略，最后把實(shí)驗(yàn)做成功