对中学化学实验教学与研究的几点认识和实践.doc

对中学化学实验教学与研究的几点认识和实践我们在进行化学实验教学与研究时,不可避免的会遇到下面的一些问题: 1.? 2. 实验失败了怎么办? 3. 该实验有没有不完美的地方?如何改进怎样做才能确保实验的成功? 4. 实验出现了意外现象怎癦办? 5. 对于困惑我们的一些问题是消极等待还是主动探究? 6. 对权威结论是深信不疑还是有所怀疑?若是怀疑,能否去实验验证? 。以上几个问题既是我们教学中遇到的实际问题, 也是实验研究的方向问题。近几年来, 本人在以上几个实验问题上进行了一些实践、探索, 得到了几点认识。现与大家一起交流、讨论, 不妥之处敬请批评指正。一、细节决定成败在科学史上, 有一些科学家由于重视细节而获得了一些发现或发明,而有一些科学家由于未重视细节而与成功失之交臂。相信大家都知道“李比希的教训”。德国著名化学家李比希在做海藻提取碘的实验时, 发现在试管底部沉淀着一种棕红色液体, 他没有对这种液体进行任何分析便贴上了 ICl (***化碘)的标签。四年后,即 1826 年法国药学家、化学教授巴拉在做了同样的实验发现它根本不是 ICl 而是单质 Br 2(溴), 巴拉因此而获得了诺贝尔化学奖。李比希因为自己的不细心、想当然而错过 Br 2 的发现,与诺贝尔化学奖失之交臂, 遗憾终生。 1785 年,英国科学家卡文迪许通过实验发现,把不含水蒸气、二氧化碳的空气除去氧气和氮气后, 仍有很少量的残余气体存在。这种现象在当时并没有引起化学家的重视。一百多年后, 英国物理学家雷利测定氮气的密度时, 发现从空气里分离出来的氮气每升质量是 克,而从含氮物质制得的氮气每升质量是 克。经多次测定, 两者质量相差仍然是几毫克。可贵的是雷利没有忽视这种微小的差异, 他怀疑从空气分离出来的氮气里含有没被发现的较重用其它方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析, 判断该气体是一种新物质。由于这气体极不活泼,所以命名为氩。同样,我们在做一些演示实验或学生实验时, 有时成功有时失败, 其原因往往在于一些细节。实践案例: 1. 乙烯的制备实验 2007 年我在给高二做乙醇与浓硫酸制乙烯的实验时, 第一个班就失败了。当时温度只能上升到 140 ℃左右, 没有制得乙烯, 这令我很困惑。因为这个实验以前我做过多次, 而且很容易成功, 所以课前没有预先做一下。明明很容易做的实验, 为什么会失败呢?我突然想起了原因。因为 2007 年之前,高二用的是人教版,该实验是在夏季或秋季来做, 气温比较高, 用酒精灯加热时温度很快能上升至 170 ℃, 从而产生大量乙烯;而现在用的是苏教版,该实验是在冬季来做,气温比较低, 用酒精灯加热时热量散失多, 温度上升慢, 主要得到的是***而不是乙烯。问题找出来了, 我用铁片做了一个灯罩, 减少了热量散失, 该实验就成功了。这是外界温度对化学反应影响的一个典型案例。 2. 铁上镀锌的实验苏教版《化学实验》教材有一个铁钉上镀锌的实验,我们按照教材的要求去做, 结果铁钉上镀的锌呈灰色并且很疏松, 用手一擦就会脱落下来。我们调低电压和浓度, 结果还是不理想。后来我们把铁钉换成铁片, 电镀液浓度及电压等按教材要求不变, 结果实验大获成功, 制成光亮的银白色镀层, 而且附着的非常牢固。用铁钉失败的原因在于, 铁钉的表面积小, 当大量的锌在铁钉表面析出时, 锌来不及规则排列,从而使铁钉上镀的锌呈灰色并且很疏松。当改为铁片后, 增大了表面积, 析出的锌能够规则排列, 从而使铁钉上镀的锌光亮且附着牢固。二、改进才会完美 90 年代以前流行一种说法:“罐头好吃,盖难开”。原来那时的罐头盖,都是用镀锡铁皮通过挤压封闭的,吃的时候要用螺丝刀、大剪刀等工具才能打开, 否则眼看着罐头吃不上。后来, 通过改进就成为现在这个样子了。其实, 改进用的是迁移法, 即将罐头口处改为螺丝状、罐头盖改为塑料罗母状, ,食用时逆时针旋转即可打开。同样,中学化学教材中的一些实验并不完美,会存在这样或那样的问题,这需要我们去完善去改进。改进实验应遵循以下原则:①科学性原则②简约性原则③安全性原则④明显性原则。实践案例: 1. 对钠在空气中燃烧实验的改进教材实验: 取一块金属钠, 用滤纸吸干表面的煤油, 切一块黄豆粒大小的钠, 放到石棉网上, 然后用酒精灯对石棉网加热, 观察现象。实验缺点: 金属钠燃烧时产生大量白烟, 污染环境; 生成的过氧化钠留在石棉网上的很少,不易观察到过氧化钠的颜色。改进实验: 取一块金属钠, 用滤纸吸干表面的煤油, 切一块黄豆粒大小的钠,放到铁片(或铜片)上,然后用酒精灯对铁片加热,待钠开始燃烧时,立刻撤离酒精灯,观察现象。实验现象:金属钠从一点开始缓缓燃烧,不断向其它地方扩展, 伴有少量白烟产生,燃烧完毕,铁片上留下淡黄色、菜花