摘要 新課程背景下如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),如何增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力,進(jìn)一步增強(qiáng)動(dòng)腦能力,文章中筆者根據(jù)自己從教近二十年的教學(xué)經(jīng)歷和教學(xué)過(guò)程中的一些探索和體會(huì),一些成功的案例總結(jié),一些實(shí)驗(yàn)教具的制作,電化學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)研制,微型化實(shí)驗(yàn)的有效改進(jìn),學(xué)生趣味實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了一系列的探索和改進(jìn)。 關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)改進(jìn) 自制教具 實(shí)驗(yàn)探索 實(shí)驗(yàn)的有效改進(jìn) 當(dāng)前科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),知識(shí)經(jīng)濟(jì)初見(jiàn)端倪,國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)趨激烈,高新技術(shù)迅速產(chǎn)業(yè)化,要加快知識(shí)創(chuàng)新,加快高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,關(guān)鍵在人才。實(shí)施教育創(chuàng)新,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才將關(guān)系到民族的前途命運(yùn)。人類(lèi)的生存進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)化學(xué),能否學(xué)好化學(xué)知識(shí)、能否用好化學(xué)知識(shí)為人類(lèi)創(chuàng)造性地造福,這些都需要我們化學(xué)教師加以正確引導(dǎo)。 化學(xué)學(xué)科有她學(xué)科本身的魅力所在,化學(xué)從孕育到誕生,就是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),化學(xué)家們對(duì)合成的或新發(fā)現(xiàn)的未知物質(zhì)的研究,對(duì)于化學(xué)新理論的驗(yàn)證,主要的手段仍然是實(shí)驗(yàn),化學(xué)學(xué)科的每一個(gè)新的發(fā)現(xiàn),化學(xué)家們通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)奮斗的歷史就是一段科學(xué)發(fā)展的歷史。學(xué)好化學(xué),要不斷地動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),這不僅有助于理解和記憶化學(xué)知識(shí),還能學(xué)會(huì)許多解決問(wèn)題的科學(xué)方法和思維方法,提高科學(xué)觀察和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力,同時(shí)還能獲得探究未知世界的樂(lè)趣,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 目前中學(xué)化學(xué)課本中雖然增加了一些充滿探究意味的化學(xué)實(shí)驗(yàn),但素材較少,更多的還是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,為了突出化學(xué)學(xué)科的特色,更好地通過(guò)實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力,進(jìn)一步增強(qiáng)動(dòng)腦能力,本人在增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性方面進(jìn)行了不少的嘗試和探究。 一、 從學(xué)生的實(shí)際需求出發(fā) 改進(jìn)了一些實(shí)驗(yàn)便于學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn) (一)自制教具----有害氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置。 隨著社會(huì)的發(fā)展,生活質(zhì)量的提高,人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)。但化學(xué)學(xué)科的核心知識(shí)象氯氣、二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、氨氣等有害氣體的性質(zhì)還是要學(xué)習(xí)和理解掌握的,我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中,一方面感覺(jué)到整套裝置從發(fā)生、到性質(zhì)再到尾氣處理等一長(zhǎng)串裝置搭建起來(lái)很不方便,因?yàn)闅怏w有害,氣密性要求要高,只能限于教師演示實(shí)驗(yàn),教師也害怕實(shí)驗(yàn)泄露、學(xué)生又觀察不清楚,感觸不深,有些教師出于自身安全的考慮,甚至用錄像代替現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn),過(guò)了一段時(shí)間再問(wèn)學(xué)生相關(guān)問(wèn)題好象印象很淺。 基于這樣的現(xiàn)狀,本人結(jié)合近二十年教學(xué)經(jīng)歷,自制了一套氣密性好,微型化的實(shí)驗(yàn)裝置。并用這套裝置和傳統(tǒng)的一套裝置分別對(duì)高一年級(jí)不同班級(jí)上課做對(duì)比實(shí)驗(yàn),跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)用新設(shè)計(jì)的新型微型有害氣體組合裝置做過(guò)的實(shí)驗(yàn),到了高三,再次問(wèn)起學(xué)生該方面的知識(shí),他們?nèi)匀慌d趣盎然、記憶猶新。記得當(dāng)時(shí)在高一時(shí),我們分組做這樣的嘗試實(shí)驗(yàn)時(shí),就有不少同學(xué)圍著這個(gè)裝置問(wèn)這問(wèn)那,有的問(wèn):“這氣體怎么走的,我想看個(gè)究竟,老師好不好給我介紹?”有的問(wèn)“老師你是怎么想起來(lái)要這樣改的,很好的,老師你真會(huì)為我們作想”。下課后有不少同學(xué)趴在通風(fēng)櫥外不肯走,就是還想看一看究竟。我當(dāng)時(shí)就想,自制這套儀器似乎是小事一狀,但對(duì)學(xué)生的震動(dòng)卻如此之大,影響是如此的深。這正是我們教師所希望看到的。這套改進(jìn)裝置獲上海市實(shí)驗(yàn)改進(jìn)大賽一等獎(jiǎng),代表上海市參加全國(guó)第六屆自制教具 儀器改進(jìn)大賽獲二等獎(jiǎng)。現(xiàn)將這套自制教具介紹如下: 多種氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)組合裝置
該套裝置適合于多種氣體的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)及其探究。尤其適用于有害氣體的相關(guān)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。 1、儀器結(jié)構(gòu)圖
1-1整套儀器 1-2 定量加液器
1-3氣體發(fā)生套管 1-4洗氣套管
1-5綜合套管 2、本裝置具有如下幾方面的特點(diǎn): 特點(diǎn)一:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化
1-6 1-7 2、本裝置具有如下幾方面的特點(diǎn): 特點(diǎn)一:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 傳統(tǒng)的氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)由三部分組成:第一部分 氣體發(fā)生裝置;第二部分 氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置;第三部分 若氣體有害,需有尾氣吸收裝置。整套裝置比較龐大。搭建、攜帶很不方便。 該套裝置原理未變,同樣由也具備這三大部分。只是中間省略了較多鐵架臺(tái)等夾持儀器,省略了各部件之間的導(dǎo)氣管、乳膠管等連接部分,省略了洗氣瓶等大型儀器;而改用儀器上的小孔代替導(dǎo)管和乳膠管,套管代替洗氣瓶和尾氣吸收裝置。結(jié)構(gòu)大幅度得以簡(jiǎn)化。 特點(diǎn)二:微型實(shí)驗(yàn) 傳統(tǒng)的有害氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn),由于有害,往往局限于教師在講臺(tái)上演示,教師做起來(lái)也比較畏手畏腳,學(xué)生一般只能坐在座位上觀察實(shí)驗(yàn),往往觀察不清楚,而且失去了親自動(dòng)手感受實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。存在不少的遺憾。 目前改進(jìn)的這套儀器裝置,設(shè)計(jì)緊湊,具有 1、藥品用量少; 2、儀器設(shè)備小; 3、便于學(xué)生近距離觀察實(shí)驗(yàn)。真正體現(xiàn)出以學(xué)生的發(fā)展為本的理念。將看不清楚的演示實(shí)驗(yàn),轉(zhuǎn)化為很感性的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。為學(xué)生自主創(chuàng)新創(chuàng)設(shè)了很好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 4、方便學(xué)生自己親自動(dòng)手操作,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究; 二期課改的理念是以學(xué)生的發(fā)展為本,注重學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。本套儀器能有效地將教師的演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生實(shí)驗(yàn),例如在氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,學(xué)生想探究氯氣的哪些性質(zhì)、試劑的選擇、試劑的添加順序等等,學(xué)生設(shè)計(jì)的方案是否正確,都可用本套儀器得到體驗(yàn)。 特點(diǎn)三:操作簡(jiǎn)便 本套裝置使用時(shí)操作比較簡(jiǎn)便,試劑準(zhǔn)備好一次加入后,只需等待仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 特點(diǎn)四:模塊式組合 本套裝置具有模塊式組合特點(diǎn)。性質(zhì)實(shí)驗(yàn)根據(jù)需求,需要一個(gè)套一個(gè)套管,需要兩個(gè)套兩個(gè)套管,根據(jù)需要進(jìn)行組合組合。同時(shí)也是氣體發(fā)生裝置、性質(zhì)檢測(cè)裝置、尾氣吸收裝置等 多功能組合裝置。 特點(diǎn)五:安全、環(huán)保 由于本套裝置密封性好,保證氣體不外溢。從而保證了學(xué)生和老師的操作安全性、環(huán)保性。便于學(xué)生大膽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,近距離觀察。 特點(diǎn)六:美觀 本套儀器美觀、視覺(jué)沖擊力強(qiáng),充分調(diào)動(dòng)了師生的學(xué)習(xí)興趣。 說(shuō)明:本套裝置適合于重復(fù)做多組實(shí)驗(yàn),適合于做不需要加熱便可產(chǎn)生氣體和進(jìn)行相關(guān)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),適合于現(xiàn)象比較明顯的實(shí)驗(yàn)。 本套儀器目前在本校使用下來(lái),師生感覺(jué)比較好,樂(lè)于探究 1-8 1-9 3、典型實(shí)例操作: 實(shí)驗(yàn)一:Cl2的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 操作: 在一號(hào)儀器中放入固體,膠頭滴管中吸取一定量的液體。為了能在常溫下,固體和液體混合就能產(chǎn)生Cl2,同學(xué)們可以根據(jù)已學(xué)知識(shí),進(jìn)行探究。可以用KClO3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生,也可以用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生Cl2;為了研究Cl2的氧化性,可在二號(hào)、三號(hào)套管中放入KI淀粉溶液、濕潤(rùn)的有色布條,同時(shí)可在一號(hào)套管的大球處放入干燥的有色布條做對(duì)比實(shí)驗(yàn);也可在四號(hào)套管中放入AgNO3溶液或水等;五號(hào)套管中放入NaOH溶液作為Cl2的尾氣吸收液。 現(xiàn)象: 通過(guò)這樣的設(shè)計(jì),當(dāng)濃鹽酸滴入選擇好的固體中后,我們可以觀察到Cl2的顏色、氯水的顏色,得出Cl2能使有色布條褪色的條件,Cl2能使KI淀粉溶液變藍(lán),Cl2能使AgNO3溶液變渾濁等性質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)二:H2S的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 操作: 在一號(hào)儀器中放入FeS固體,膠頭滴管中吸取一定量的鹽酸或稀硫酸液體;可在二號(hào)、三號(hào)套管中放入硫酸銅溶液、濕潤(rùn)的醋酸鉛試紙等;可在四號(hào)套管中一邊放入Na2SO3粉末,一邊放入硫酸;五號(hào)套管中放入NaOH溶液作為H2S的尾氣吸收液。 現(xiàn)象:通過(guò)這樣的設(shè)計(jì),當(dāng)鹽酸滴入選擇好的固體中后,我們可以觀察到二號(hào)套管中有黑色沉淀,三號(hào)套管中試紙變黑,四號(hào)套管兩端混合后,逐步觀察到套管壁上有淡黃色固體生成。 實(shí)驗(yàn)三:SO2的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 操作: 在一號(hào)儀器中放入Na2SO3粉末,膠頭滴管中吸取一定量的硫酸液體;可在二號(hào)、三號(hào)套管中放入溴水或KMnO4溶液、品紅溶液,可在四號(hào)套管中一邊放入FeS固體,一邊放入鹽酸溶液,五號(hào)套管中放入NaOH溶液作為SO2的尾氣吸收液。 現(xiàn)象: 通過(guò)這樣的設(shè)計(jì),當(dāng)硫酸滴入選擇好的固體中后,我們可以觀察到二號(hào)套管中溴水或KMnO4溶液、品紅溶液均褪色,混合四號(hào)套管中的藥品,逐步可觀察到套管壁上有淡黃色固體生成。也可取下裝有品紅溶液的套管褪色后的液體,稍稍加熱,可以觀察到褪色的品紅又變紅色。 實(shí)驗(yàn)四:NO2的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn) 操作: 在一號(hào)儀器中放入Cu屑,膠頭滴管中吸取一定量的濃硝酸液體;可在二號(hào)、三號(hào)套管中放入KI淀粉溶液、水;在五號(hào)套管中放入NaOH溶液或水作為NO2的尾氣吸收液。 現(xiàn)象: 通過(guò)這樣的設(shè)計(jì),當(dāng)硝酸滴入選擇好的固體中后,我們可以觀察到二號(hào)套管中KI淀粉溶液變藍(lán),可以觀察到NO2氣體顏色,以及NO2溶于水后的現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)五:溴苯的制備 操作: 在一號(hào)儀器中放入中放入少量鐵粉,膠頭滴管中吸入少量苯的溴溶液,可在二號(hào)、三號(hào)套管中放入少量四氯化碳液體,五號(hào)套管中放入少量硝酸銀溶液。 現(xiàn)象: 將膠頭滴管中的液體緩慢滴入固體中,可觀察到一號(hào)套管中液體處于沸騰狀態(tài),充滿紅棕色氣體,二號(hào)套管中液體變橙色,五號(hào)套管中溶液變渾。 也可等反應(yīng)結(jié)束后,將一號(hào)套管中混合物倒入盛有水的大燒杯中,觀察燒杯底部現(xiàn)象。(量太少,油狀液體較難觀察到.) 實(shí)驗(yàn)六:CO2的制備和與澄清石灰水反應(yīng)的探究 操作: 在一號(hào)儀器中放入中放入石灰石粉末,膠頭滴管中吸取一定量的鹽酸液體;可在二號(hào)、五號(hào)套管中放入澄清石灰水。 現(xiàn)象: 將膠頭滴管中的液體緩慢滴入固體中,仔細(xì)觀察澄清石灰水中發(fā)生的變化。根據(jù)發(fā)生的現(xiàn)象變化進(jìn)行反應(yīng)原理的探究。 4、儀器說(shuō)明: 本套裝置實(shí)也適用于師生創(chuàng)設(shè)的一些有害物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證和探究,只要符合化學(xué)反應(yīng)的原理,都可進(jìn)行相關(guān)探究.此套儀器裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、體積小;攜帶、使用方便;用量少微型實(shí)驗(yàn),可以進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn),便于近距離觀察實(shí)驗(yàn);模塊式多功能組合實(shí)驗(yàn);密封環(huán)保等特點(diǎn)。克服了諸多不利因素,值得嘗試和推廣。 (二)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)二---模擬干電池 學(xué)校有一個(gè)環(huán)保義賣(mài)活動(dòng),在活動(dòng)中,有一項(xiàng)活動(dòng)就是廢舊電池回收換禮品活動(dòng),每次回收的廢舊電池很多,不能及時(shí)合理處理,我就選擇了一部分電池,開(kāi)設(shè)了《電池》這一活動(dòng)課,解剖電池,研究電池的結(jié)構(gòu),了解電池的工作原理,課上先讓學(xué)生感受果蔬電池,讓他們感受果蔬電池的設(shè)計(jì)樂(lè)趣,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),然后演變?yōu)橛脧U舊的牙簽盒和塑料小藥筒、鎂帶、炭粉、淀粉、發(fā)光二極管等模擬干電池,該趣味實(shí)驗(yàn)改進(jìn)獲全國(guó)九省化學(xué)實(shí)驗(yàn)交流二等獎(jiǎng)。在后來(lái)的實(shí)際教學(xué)中我們繼續(xù)改進(jìn),改為學(xué)生探究條件改變會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題?如鎂帶換成鋅片、鐵片、發(fā)光二極管換成靈敏檢流器,觀察電流方向和電流大小等引發(fā)學(xué)生很多思考,最終發(fā)展為更深層次的思和考研究。學(xué)生的興趣被激發(fā),學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力得到提高。同時(shí)利用這樣的教育實(shí)驗(yàn)改進(jìn),我代表虹口區(qū)拍攝了《感受原電池》“862”遠(yuǎn)程教學(xué)公開(kāi)課。學(xué)生在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)興趣高昂,充分享受到研究問(wèn)題和享受成功的喜悅,在電池的研究系列中,我們繼續(xù)研究最新的潮流----燃料電池,并開(kāi)設(shè)了“生活種的科學(xué)---燃料電池”,這其中也有不少改進(jìn)創(chuàng)新的成分,在本節(jié)課中我充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,采用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的模式,激發(fā)學(xué)生的思維,學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的能力得到很大程度的提高。這節(jié)課獲2006年虹口區(qū)中小學(xué)教師教學(xué)評(píng)比一等獎(jiǎng)。 模擬干電池處方 a、用氯化銨水溶液將二氧化錳和活性炭粉未調(diào)成糊狀,裝入打好孔的塑料瓶中,瓶中間插一根碳棒作干電池正極。 b、用氯化銨水溶液將面粉調(diào)成電糊。 c、把塑料瓶插入電糊中。 d、把鎂帶插入電糊中,作干電池的負(fù)極。 e、用導(dǎo)線把干電池的正極和負(fù)極及發(fā)光二級(jí)管連接,觀察現(xiàn)象 (三) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)三---燃料電池 1、改進(jìn)背景: 當(dāng)今,煤炭、石油、天然氣和水能、核能仍然是全世界的主要能源。隨著世界經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展,特別是中國(guó)經(jīng)濟(jì)近20多年來(lái)平均每年以7%~8%的速度增長(zhǎng),大大加大了對(duì)能源的需求量。然而,這些化石燃料(或稱(chēng)初級(jí)能源)在地球上的儲(chǔ)藏量有限,不是取之不盡、用之不竭。根據(jù)已探明的儲(chǔ)藏量和目前消耗水平,石油、天然氣和鈾只夠使用30~50年,煤可用100~200年。不僅如此,化石燃料的使用使得大量排放CO2、NxO、碳?xì)浠衔锛傲蚧锏任廴疚铮瑢?dǎo)致溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層破壞等環(huán)境污染問(wèn)題,嚴(yán)重危害人類(lèi)身心健康。基于以上原因,開(kāi)發(fā)新型清潔能源已引起世界各國(guó)的重視。 燃料電池(Fuel Cell)是一種將化學(xué)能不經(jīng)過(guò)熱而直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。它利用氫氣、天然氣、煤氣以及甲醇等非石油類(lèi)燃料與純氧或空氣分別在電池的兩極發(fā)生氧化-還原反應(yīng),連續(xù)不斷地對(duì)環(huán)境提供直流電。燃料電池被認(rèn)為是繼火力、水力和核能發(fā)電之后有希望大量提供電力的第四種發(fā)電技術(shù)。 燃料電池有多種,各種燃料電池之間的差別在于使用的電解質(zhì)不同。質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,即PEMFC)以質(zhì)子交換膜為電解質(zhì),其特點(diǎn)是無(wú)噪音,零污染;無(wú)腐蝕,壽命長(zhǎng)。由于其比功率大,能量效率高,工作溫度低,啟動(dòng)速度快,特別適于用作動(dòng)力電池。其廣闊的應(yīng)用前景可與計(jì)算機(jī)技術(shù)相比美。PEMFC應(yīng)用前景廣闊,市場(chǎng)潛力巨大,對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展均有重要意義。 2、實(shí)驗(yàn)儀器具體改進(jìn) (1)、儀器和用品 電解槽、兩根石墨棒作電極、內(nèi)附膜的海綿裹住兩電極、先電解水一段時(shí)間、再切斷電源、用導(dǎo)線與發(fā)光二極管相連,結(jié)果二極管發(fā)光。 或產(chǎn)生氫氣、氧氣后,用導(dǎo)線與靈敏電流計(jì)相連 (2)、實(shí)驗(yàn)試劑 水、氫氧化鈉溶液 (3)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程 在電解槽中放水,預(yù)先加些氫氧化鈉溶液,用兩根石墨棒作電極、內(nèi)附膜的海綿裹住兩電極、先電解水一段時(shí)間、再切斷電源、用導(dǎo)線與發(fā)光二極管相連,結(jié)果二極管發(fā)光。 再電解水一段時(shí)間,產(chǎn)生的氫氣和氧氣,用導(dǎo)線與靈敏電流計(jì)相連, 此時(shí)可展開(kāi)探究: a、若電解時(shí)不加氫氧化鈉溶液,電解同樣時(shí)間,指針偏轉(zhuǎn)情況;與加了氫氧化鈉溶液后情況進(jìn)行對(duì)比; b、若移動(dòng)兩電極間距離,指針偏轉(zhuǎn)情況; c、更換電極材料后,指針偏轉(zhuǎn)情況; d、不用海綿這類(lèi)材料,指針偏轉(zhuǎn)情況等等。 3、改進(jìn)意義 a、通過(guò)實(shí)驗(yàn),便于學(xué)生理解氫氣和氧氣確實(shí)可以構(gòu)成原電池; b、便于學(xué)生了解今后電池的發(fā)展方向。建立綠色環(huán)保的意識(shí); C、改用靈敏電流計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不斷更換條件,有利于學(xué)生進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)。 4、創(chuàng)新說(shuō)明 氫氧燃料電池在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,氫氣、氧氣很難較多地附注在電極上,改進(jìn)成內(nèi)附膜的海綿后,可以很好的解決此難題。而且有利于引導(dǎo)學(xué)生今后在解決燃料電池平民化生產(chǎn)時(shí),急需解決問(wèn)題的方向之一就是:如何用一般的材料,最大限度地在電極上積蓄氣體等問(wèn)題。有利于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)地研究問(wèn)題的方法和基本思路。 (四) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)四--- 控制條件演示乙炔燃燒 乙炔在空氣中燃燒一般現(xiàn)象是濃煙滾滾,火焰明亮,該現(xiàn)象給同學(xué)們留下很深的印象,也充分說(shuō)明了乙炔的含碳量很高,容易引起不完全燃燒現(xiàn)象。能否控制條件讓乙炔完全燃燒呢?看不到黑煙?假如事先將乙炔收集在針筒內(nèi),緩緩?fù)苿?dòng)活塞,讓少量的乙炔在針尖處安靜地燃燒,我們就會(huì)觀察到淡藍(lán)色火焰。該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),同學(xué)們的思維不再那么局限,該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)能夠充分打開(kāi)學(xué)生辨證思維的大門(mén)。 (五) 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)五----鋁與氧氣的反應(yīng) 在學(xué)習(xí)鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),我們?yōu)榱俗寣W(xué)生能親自成功做成鋁在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn),我們將鋁粉用膠水涂在濾紙上,用雙氧水在二氧化錳做催化劑產(chǎn)生氧氣,將點(diǎn)燃的濾紙,插入集氣瓶中,現(xiàn)象相當(dāng)明顯。在做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),我們將鋁粉和氧化鐵用膠水粘在鐵棒上,做成寶塔形,上面纏些鎂帶,點(diǎn)燃鎂帶,揮動(dòng)鐵棒,就像焰火一樣,反應(yīng)結(jié)束,觀察到很多鐵珠附注其上,每個(gè)學(xué)生都親自感受到實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。 (六) 其他一些實(shí)驗(yàn)的改進(jìn) 在平時(shí)的教學(xué)中,還有不少有關(guān)微型化實(shí)驗(yàn)方面的改進(jìn),如在做苯的可燃性實(shí)驗(yàn)時(shí),由于以前總是因?yàn)橛昧刻螅瑫?huì)產(chǎn)生很多黑煙,我們就采用學(xué)生改進(jìn)的實(shí)驗(yàn),在濾紙上滴幾滴苯,既燒不壞濾紙,又能較好的讓學(xué)生看到現(xiàn)象,同時(shí)污染很少。 又如在做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),我改用噴霧瓶裝溶液,進(jìn)行焰色反應(yīng),效果很好。 紙上層析實(shí)驗(yàn),我改用粉筆代替濾紙做擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),擴(kuò)散速度快,效果較好。 鋁熱反應(yīng)盡管老師課堂演示已經(jīng)非常精彩和轟動(dòng),但學(xué)生就是想躍躍欲試,于是我們就設(shè)法設(shè)計(jì)微型化化實(shí)驗(yàn),將鋁熱劑用膠水調(diào)和在一起,附注在鐵棒上,頂端插上鎂帶,點(diǎn)燃鎂帶,學(xué)生揮動(dòng)鐵棒,就像揮動(dòng)著焰火一樣,反應(yīng)結(jié)束后,再仔細(xì)觀察,會(huì)看到有鐵球附注在棒上,冷卻后可用磁鐵吸引。 又如氨極易溶于水實(shí)驗(yàn),我們先收集一試管干燥的氨氣,先伸入熱水中幾秒,迅速伸入盛有水的燒杯中(事先滴有酚酞),就能看到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 二 開(kāi)展豐富多彩的學(xué)生化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,培養(yǎng)班級(jí)集體榮譽(yù)感,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí) 身教勝于言傳,在老師的這種創(chuàng)新意識(shí)和行為引導(dǎo)和帶動(dòng)下,同學(xué)們也躍躍欲試,我們組就順勢(shì)利導(dǎo),開(kāi)展了學(xué)校化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新大賽,評(píng)比的標(biāo)準(zhǔn): 體比以班級(jí)為單位,團(tuán)賽;2、要求實(shí)驗(yàn)盡可能趣味性;3、要求實(shí)驗(yàn)盡可能原創(chuàng)性; 活動(dòng)消息剛一宣布,立即引起全校學(xué)生的熱烈關(guān)注,同學(xué)們迅速組織活動(dòng)起來(lái),尤其與班級(jí)榮譽(yù)掛鉤,他們更起勁了,根本無(wú)須我們?cè)僮鰟?dòng)員,興趣愛(ài)好者們自己在外面查資料、買(mǎi)藥品,利用中午、放學(xué)后到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。有的甚至跟化學(xué)老師商量是不是可以利用化學(xué)課請(qǐng)假到實(shí)驗(yàn)室練習(xí),爭(zhēng)取一舉奪魁。在我們組織的兩期學(xué)校趣味化學(xué)競(jìng)賽中,我們感覺(jué)到了不少創(chuàng)新的成分。就拿很平常的鋁熱反應(yīng)來(lái)講,賽前我們老師都認(rèn)為這個(gè)實(shí)驗(yàn)選題除了有趣之外,似乎沒(méi)什么新意,但學(xué)生在做的時(shí)候卻想到了,在沙子表面放兩塊鐵片,和一塊鐵片、一塊銅片,看看是不是真的能接上,看似一個(gè)簡(jiǎn)單的重復(fù),卻蘊(yùn)涵著這樣的創(chuàng)意,學(xué)生的智慧是無(wú)窮的,就看我們?cè)趺匆龑?dǎo),怎樣去用心呵護(hù)。 參考文獻(xiàn) 1、《中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》 王程杰 主編 2、《化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新視野》鄭長(zhǎng)龍 主編 3、《化學(xué)---概念與應(yīng)用 》 美國(guó)中學(xué)生輔助教學(xué)參考 王祖浩 翻譯
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