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1、化学论文之初中化学实验探究 初中化学实验探究鲍正荣（西华师范大学）一、初中化学实验教学的征询题近年来，我们对一些地点初中化学中考情况进展了调查，反映出初中学生通过一年的学习，所掌握化学知识、实验才能的情况，同时也从另一个角度反映出初中化学实验的教学情况。1.初中化学实验教学存在的几个征询题初中化学实验教学过程中存在着某些误区。当前实验教学中的缺乏，主要表如今以下四个方面：（1）部分老师不够注重实验教学有些老师认为初三化学课时紧，做实验又费时费劲，因而做演示实验、分组实验还不如讲实验,学生背实验来得简单，既省事又有针对性。因而，部分老师把教学重点放在理论教学上，把本来能够分组的实验改成演示实验，
2、确实是已开设的学生分组实验，也根本是放任式，无视了通过实验教学培养学生的观察才能、操作才能和思维才能的作用。事实上有个别学校根本不开实验，连实验室、实验员都没有。但即便如此，老师只要本人擅长想方法，制造条件也是能够做不少实验的。（2）对实验教学的预备、组织和归纳总结不力正由于大多农村中学不装备专职的实验员，再加上老师的工作量普遍侧重，因而对实验教学的预备、组织等工作往往得过且过，确实是想去精心预备、组织，也是力不从心。因而，有些老师在实验教学中只注重活动用品与过程和方法两个方面，而关于实验操作过程中出现的征询题、学生的操作评价与操作后的反思等方面却常常忽略。如在实验操作中强调装置如何安装，详细
3、要求什么，而忽略为什么如此做；强调学生如何样去验证老师曾经演示的结论，而忽略学生本身对征询题的探究，难以对学生进展发散性思维才能的培养。（3）缺乏探究性实验技巧的培养据理解，绝大多数初中，对选做实验从不进展，而这些实验往往是一些设计性的实验，也是最能培养学生创新精神和探究才能的实验。即便是能开设的学校，关于学生设计的实验方案，老师生怕学生在实验中会有过失、闪失，不让学生亲身验证，通常只是将最正确的实验方案提供应学生，并对试剂的用量、实验步骤、本卷须知陈述得一清二楚，这就抑制了学生的制造性思维，从而失去了培养学生制造性、开辟性思维的最正确场所和时机。（4）没有引导学生将实验与生活相结合如今的教村
4、，也增加了不少家庭小实验，为培养学生的化学思维才能，应当引导学生广泛地开展对平时家庭生活和四周的工农业消费中的现象进展观察。如干电池的构造、煤炉中煤球的燃烧、水垢的去除、硝酸钾晶体和胆矾晶体的制备等，能够让学生在家动手验证所学知识，同时在课堂上结合自然现象进展分析，从而激发学生学习化学的兴趣。而有些老师却不能有机结合，课堂教学单调无味，失去了最好的激发学生学习兴趣的教学时机。2.实验教学征询题分析及反思存在上述征询题，缘故主要有以下几种：（1）部分老师轻视实验教学部分老师在认识上对化学实验的不注重是初中生实验才能存在缺陷的主要缘故。这些老师认为，在实验室上课对知识的认知与稳定效果不佳，是浪费时
5、间，只有在课堂上不断讲实验，学生对知识点才会真正掌握；中考与实验有关的题型，只有不断地练习讲解，学生才能熟悉。大多数学生也认为，化学实验做不做无所谓，考试时“画画装置、背背现象”一样能得高分，因而产生了敷衍实验的心理，把实验课当成紧张学习生活之余的一种放松，根本谈不上严谨、标准的实验态度。但是，假设老师只讲实验过程，不让学生亲身操作，那么学生头脑中的化学印象就比拟粗糙、模糊、不生动，甚至有错误之处。他们可能熟记各种概念、定律、化学式和化学方程式，却难以对付实际征询题的考验；他们可能流利地背诵某些现象，但在实际操作时却无所适从。例如学生可能头头是道说出灭火器的实验原理、操作要点，但真正让他操作灭
6、火器时却无从下手。正如古人所说，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，任何精彩的讲解都无法代替实实在在的动手操作。（2）有些老师无视化学实验技能训练化学实验技能具有特别强的科学性和标准性，正确、标准地掌握实验技能是保证化学实验顺利、有效进展不可或缺的条件。但实验技能的掌握决非一朝一夕之事，而是需要通过长期的科学训练才能到达。长期以来，由于实验教学受应试教育这根指挥棒的阻碍，多数学生做实验纯粹凭兴趣，实验操作随意盲动，不标准甚至错误。学生实验技能的不标准还与老师亲切相关，有些老师的实验操作也特别随意，有时上完一堂实验课，讲台桌的仪器药品也是一片狼籍，如此怎能培养学生良好、严谨、科学、标准的实验技能
7、和实验适应呢？因而，老师必须转变认识，提高本身的实验技能，以标准的要求以身作则，才能真正加强学生实验操作技能培养，从而促进学生化学实验操作技能的构成和化学根本知识的稳定。（3）缺乏组织学生进展科学探究实验的教学技巧长期以来，老师包办学生实验设计方案，觉得实验技能仅仅是操作技能，学生只要能动手操作就能够了，而不注重培养学生顺利完成化学实验所需要的观察、设计、数据处理等技能，这就势必会阻碍学生处理实验征询题和实际征询题的才能的构成。作为老师，正确认识到在化学的启蒙教育阶段，让学生独立地设计实验步骤，选择适宜的仪器、药品，进展正确地操作、观察，获得相应的数据并从中得出结论在初中生实验才能构成方面的重
8、要作用，并在此根底上制定计划、设计教学，才能使化学实验充分发挥其在培养学生实验、科学方法、科学态度等方面应有的作用。3.改良实验教学的几点建议（1）、注重培养学生掌握根本的化学实验知识与科学素养的才能。通过实验教学，培养学生的观察才能、思维才能、分析才能、创新才能、协作学习才能。每一堂实验课，老师要指导学生课前预习，按照实验内容设计实验步骤和所需药品仪器；课堂上强调使用仪器的标准性，要求学生细心观察，如实记录实验现象，并让学生互相交流，讨论对错，对误差进展缘故分析。引导学生体会化学实验是获取化学知识和学习科学探究方法等的重要手段，培养学生严谨的科学态度和尊重客观事实、擅长合作等优良品德。（2）
9、、研究教材，充分体会化学实验在初中教学的作用。作为化学学习的启蒙阶段，初中化学课应留意创设情境，激发学生学习化学的好奇心和探究欲望，例如：在演示二氧化碳灭火的实验操作时，增加的用水代替二氧化碳进展灭火，再增加砂子代替二氧化碳进展灭火的实验比照，如此，利用易得的物质和简单的操作到达了良好的实验教学效果，爽朗的课堂气氛，开辟了学生思维才能。在溶解度课题的学习中，提出征询题：一种物质的饱和溶液还能够溶解其它物质吗？除了课本中要求预备的NaCl固体外，还预备了CuSO4晶体，要求学生在饱和的NaCl溶液中参加CuSO4晶体，觉察CuSO4晶体接着溶解在NaCl的饱和溶液中，让学生通过最直观的现象理解到
10、一种物质的饱和溶液还能够溶解其它物质，让学生理解饱和溶液只对某种物质而言。（3）、研究科学探究的教学技巧和技术，使科学探究教学落到实处。老师要注重学生的生活经历和亲身感受，留意引导学生参与探究活动，并通过探究活动和合作学习，主动地获取知识。例如：让学生合作利用课后时间用牙签和橡皮泥或球棍制造C60模型、CO2模型、CH4模型等；用PH试纸测日常生活用品如食醋、酱油、水果、牙膏、肥皂、洗洁精等的酸碱性，特别是爱喝的饮料的酸碱性；关怀环境，测量雨水的酸碱度，倡导绿色化学；在元旦联欢晚会中，让学生表演各种化学兴趣实验如烧不坏的手帕、空瓶生烟、火山喷发、吹气生火等，并让初一、初二的同学参与。让学生体验
11、探究活动的过程、方法和成功后的喜悦，从而使学消费生亲近化学、热爱化学，树立学好化学的决心。（4）、优化实验教学方式，提高学生实验才能。可通过对实验的补充、优化，增加分组实验，让实验教学为理论教学效劳。二 如何样进展初中化学实验探究1、 为什么要进展化学实验探究（1） 有利于创新精神和实践才能的培养。21世纪将是人类依托知识创新、可持续开展的世纪，世界将进入知识经济时代。面对知识经济的挑战和机遇，施行素养教育，深化开展创新教育，让科学的光辉普照中华大地，以实现国家的科教兴国战略，是当今教育改革的主旋律。探究教学的重要意义就在于，它关于素养教育、创新教育以及科教兴国战略的施行，都将具有重要的促进作
12、用。（2） 有利于科学素养的构成与提高。（3） 有利于学生自主探究，把学习的主动权真正交给学生，实现学为主题。（4） 有利于“生生互动”和“师生互动”，有利于团结互助、合作协调精神的培养。（5） 有利于过程的体验和科学方法的学习与训练。（6） 有利于自然观、科学观、科学精神等的构成。因而新课程把初中几乎所有的实验都改成了科学探究。2、 如何样探究化学实验科学探究过程。科学探究是一种过程，有一定的活动程序或阶段。尽管科学有许多门类，科学家都有各自的研究领域，不同科学家研究征询题的方式、途径和手段也有所不同，因而不存在统一的研究方式，但不管他们从事哪一门类或哪一领域的研究，从觉察征询题四处理征询题
13、，都要大体上通过如此一些类似的活动过程或阶段：构成征询题，建立假设，制定研究方案，检验假设，作出结论。正是上述这些活动过程构成了被称为“探究”的科学过程，进而也成为推断某种活动是否是科学探究活动的按照。探究学习是探究教学过程中学生的主要学习方式。美国芝加哥大学教授施瓦布最早提出了探究性学习(Inquiry Learning)，他认为探究学习是儿童通过自主地参与知识获得的过程，掌握研究自然所必需的探究才能，同时构成认识自然的根底科学概念，进而培养探究世界的积极态度的学习活动。关于探究过程，施瓦布提出了五个阶段：(1)明确征询题；(2)搜集适宜征询题处理的材料；(3)提出假说；(4)验证假说；(5
14、)导出结论。施瓦布等人的实验探究教学思想，过分强调学生像“小科学家”那样进展探究、觉察，无视老师在探究过程中的作用。标准第10页“开展科学探究才能”表中的8个要素，实际上也是一种探究学习方式。3、 探究性实验教学对老师的新要求化学探究性实验是指学生围绕某个实验主题，设计实验方案，通过自主参与，亲身实践，觉察和获得实验结论的一种教学方式。它强调在实验探究过程中获得对知识的理解，培养学生的探究认识和探究才能，进而促进学生科学素养的开展。在教学实践中开展探究性实验，对老师的教学观念，教学才能，专业水平，知识构造等诸多方面都提出了更高的要求。老师必须更新教学观念，优化知识构造，提高组织和施行探究性实验
15、的才能，详细地说，老师要努力做到以下几点：（1）、精确理解探究性实验的特征探究性实验注重学生在实验过程中的参与和体验，使学生通过亲身经历实验探究过程，在知识与技能，过程与方法，情感态度与价值观等方面获得全面开展。但实际上，有不少老师对此理解得并不精确，表如今只注重外表的方式主义，从而使探究实验有名无实。比方，我到江苏常州去听了一节课，一个老师上复习第三章“物质构成的奇妙”，让学生做了不少的各种各样的纸片（只是形状变了，方式完全一样），完毕时做了个实验，证明空气里有CO2，她把一点碱液倒进1000毫升可乐瓶，塞住瓶口，瓶子立即瘪了（大概想说明微粒间有间隙）。暂且不说她搞假（由于1000毫升的空气
16、里不可能有那么多CO2），这个实验与主题毫无关系（由于这里只是纯粹的复习物质分类），做它何用？而且一点探究的意思都没有。如此的实验不是真正的探究实验。可见，探究性实验的关键，不在于方式，而在于内容，正如接受学习可分为有意义接受学习和无意义接受学习一样，探究性实验既可能是主动的有意义探究，也可能是被动的无意义探究，真正的探究性实验，强调的是实验探究过程，而不是简单地获得实验结果。（2）实现教学过程中的角色转变传统实验课上，绝大多数老师的任务确实是治理课堂纪律，许多老师认为纪律管好了，实验课就成功了一半。为此，在实验课前和课上，他们不惜花费时间，反复要求学生应该如何做，不能如何做。正是这种束缚扼杀
17、了学生的探究欲望，使得学生只有服从，而无创新认识。探究性实验要求老师充分相信学生，改变实验课“一放就乱”“做”和“想”进展有机结合在探究性实验活动中，学生不但要亲身动手“做”，而且更要在做中深化“想”（考虑、分析），单纯的，参与并不能促进学生高层次思维才能的开展。只有深层次的认知参与和积极的情感体验为核心的学习方式，才能促进学生素养的全面提高。因而学生探究活动中老师要不断地用征询题引导学生进入考虑状态，产生感悟和体验。要使“做”和“想”有机地结合起来，关键是要相信学生，尊重学生，老师要在深化分析学生已有经历的根底上，努力创设真实、生动、开放的学习情境和探究活动。使学生在亲身参与活动的过程中获得
18、体验与收获。而不是在教材规定好的步骤中进展被动的、虚伪的探究活动。要努力将实验（方案），观察（现象），思维（征询题）三者有机地结合起来，使学生在思维（征询题）的引导下进展实验，在观察*记录的根底上进展思维。通过详细的，有一定深度的征询题组引导学生对实验探究过程和现象进展深化的考虑，从而获得有关的结论。此外，探究性实验的开展，还需要一定的客观条件。比方，实验室的建立，实验人员的装备，以及老师本身的素养等，而且由于探究实验的开放性，有些实验可能会需要特别长的时间，需要在课外和校外开展，这就需要获得相关社会部门的支持。因而!施行探究性实验教学，必须加强预先设计，老师的指导以及相关部门的协调。三、给老
19、师们的几点建议1.化学老师一定要做实验（1） 验一定要亲身做（2） 定性实验定量做（3） 实验必需要经常做反复做2. 做实验一定要留意科学性。无科学性错误设计更加科学合理考虑讨论题：有人说砖中含有铁元素，请（在初中学生的根底上）设计方案证明。请（在初中学生的根底上）设计方案证明水的组成。（要求产物必须是水）演示实验工程一、 氧气的制备探究（见初中34页）征询1：请探究MnO2催化氯酸钾分解制备氧气的产物中还有别的气体吗？用品：氯酸钾（固体）、MnO2（固体）、CuO（固体）、CaO（固体）、碘化钾淀粉试纸、H2O2（20%）、NaOH溶液（10%）、水、水槽、酒精灯、火柴、铁架台、试管、集气瓶
20、、毛玻片、镊子、脱脂棉。缺：单孔塞、洗瓶、称量纸、药匙、抹布MnO2作催化剂，用碘化钾淀粉试纸检验，变蓝，说明有氯气生成。征询2：请按绿色化学要求设计氧气制备的新方案：（1） 用CuO、CaO催化则不使碘化钾淀粉试纸变蓝；（2） 不用任何催化剂氯酸钾也能分解放出氧气。只是慢一些。因而，我疑心以上那些催化剂是否真正起到了催化作用。征询：请探究几种常用的制氧方法，哪一种最符合绿色化学的理念？2、 用H2O2分解。产物除氧气之外，还有水，水不污染环境。用MnO2和CuO作催化剂效果都不错。二、 请探究长短蜡烛被罩燃烧，哪支先熄灭？用250毫升烧杯跟3000毫升一样，都是高的先熄灭。顺带介绍匍匐离开火
21、灾现场，热气球等。（缺250毫升的烧杯）三、 火柴燃烧；征询：火柴燃烧时，药头向上、向下或平行于地面，效果有区别吗？为什么？四、请探究空气中氧气的比例终究占多大比例？（见初中第23页）水涨船高：用矿泉水瓶去口为罩，瓶盖做舟，蜡固定于舟中。点燃，罩上，效果不错。（留意：蜡烛熄灭时，CO2并非完全燃尽，生成的CO2也并非完全溶解）延伸1：设计方案的方法特别多，红磷钟罩法、如注射器铜丝法、铝汞齐法等。延伸2：请探究成年人每天需要呼吸多少毫升空气？（留着考虑）五、1.请探究可否用排水取气法搜集CO2？用20%的盐酸反响，效果不错。用锥形瓶搜集。2.请探究CO2是酸性气体仍然碱性气体？方案1：用试纸（如
22、PH试纸或石蕊试纸）方案2：自吹自擂。（与初中60页实验相近）氢氧化钠用20%的溶液。六、 请探究C复原CuO 的反响条件 （缺风罩、试管夹）1. 选碳（用木炭好）2. 比例（1：10.5效果不错）。3. 磨细混匀（二者一起研磨）4. 火焰集中七、CO复原CuO或Fe2O3（见初中119页）缺饱和石灰水（教育部根底教育司主办的某教学刊物，2001年第8期上有一篇关于初中化学CO复原CuO实验文章介绍了一个改良方案：用洗气瓶洗过的尾气直截了当回输到复原CuO的硬质玻璃管里，既可防止CO污染环境，又可使CO充分利用，看似完满，但是违犯了帕斯卡定律，在硬质玻璃管前、后导管里和洗气瓶内的气压都相等，C
23、O不会流淌，该实验设计一定不会能施行；仍然同一篇文章里又介绍了一个改良方案：让尾气通过火热的木炭粉，使其中的CO2复原成CO，而后再直截了当回输到复原CuO的硬质玻璃管里，看似更加十分完满，但是，除了违犯帕斯卡定律外，还忽略了CO2与碳的反响是增大体积的反响，CO也不会流淌，该实验设计也一定不会能施行。）八、请探究：是否所有的纸都能被浓硫酸炭化？铜板纸、打印纸、滤纸不炭化（但滴一滴水后就会炭化）草纸、新闻纸能够炭化。（缺旧报纸或草纸）九、请设计探究：如何样证明浓硫酸的吸水性？介绍“称重法”和“温度计法”（能升15摄氏度）。十、请探究电解水的实验条件（见初中45页）（原方法难做）1. 电流、电压
24、（6伏即可）2. 电极选择（惰性电极抗氧化）3. 电极间隔（远了内电阻大）4. 加电介质的量（用1020%稀硫酸，效果好）。十一、 请探究微粒之间是否有间隙用有色酒精与水各半混合，看体积是否为2倍（用辣椒红染色水，或直截了当用碘酒，效果都一样，50+50=90）。十二、 请探究如何样加强焰色反响的实验效果。1. 蒸发皿装酒精点燃，滴溶液，晃动。2. 彩焰蜡烛。3. Sr2+、K+，Cu2+、Ca2+，Ni2+溶液（乙醇：水=2：1，用喷嘴瓶对火喷）十三、 纳米铁粉自燃实验（草酸铵与硫酸亚铁反响生成草酸亚铁，再加热分解得纳米铁粉）缺旧报纸或草纸【原理】有些金属处于极细的粉末状态时，能在空气中自燃
25、。这类活性较强的金属粉末一般要用化学方法制得。例如，能自燃的铁粉，能够用草酸亚铁加热分解制得，反响式是FeC2O4+2H2O=CO+CO2+2H2O+FeO3FeO=Fe2O3+Fe4FeO=Fe3O4+Fe得到的铁粉外表积特别大，在室温下遇到空气会发生剧烈的氧化复原反响，放出大量的热而燃烧起来，反响式是4Fe+3O2=2Fe2O3【预备】（1）实验室里如没有草酸亚铁，能够自制。配制一定浓度的草酸溶液和亚铁盐溶液（如FeCl2、FeSO4），使这两溶液以等摩尔混合，就能得到黄色的草酸亚铁沉淀。然后通过过滤、洗涤、单调等处理，得到粉末状草酸亚铁，能够装在瓶里长期保存。（2）为了防止加热时铁粉跟空
26、气接触而发生反响，试管口要配一个单孔塞子，孔里插一段细玻管，用来阻止外面的空气进入反响管。【操作】（1）在大试管中参加约4药匙粉状草酸亚铁，塞上带有导管的塞子，再固定在铁架台上（见以以下图）。（2）用煤气灯（也能够用酒精灯）较完全地预热预备好的试管，然后加热试管尾部，使草酸亚铁渐渐地分解。实验时管口假设出现冷凝水珠，可再次在试管前端加热，尽量赶去水分。（3）加热到发生反响时，试管内粉末会出现翻腾现象，随之黄色粉末渐渐变黑。到试剂呈黑色而不再有翻腾现象时，停顿加热，留在试管里的是自燃铁粉。（4）趁热取下带导管的塞子，重新塞上橡皮塞，让它自然冷却。冷却后再检查一下塞子是否漏气，要保证在演示前没有空
27、气混入。假设存放时间较长，最好用蜡封住塞子和管口的相接边。（5）实验时先把铁粉堆放在近试管口处，再拔下塞子，立即便铁粉分批悄悄撒出。铁粉在空气中下落时发生自燃，产生一束束火花。【说明】（1）在制取自燃铁粉时有大量气体产生，极可能发生冲料现象，因而试管口应向上倾斜。为了防止凝冷水回落而使试管破裂，所用试剂应充分单调。此外，还应选用硬质试管，同时在反响前对整个试管作较完全的预热。（2）撒出的铁粉在空气中自燃的时间较长，不能把它撒在地毯或木质地板上。（3）做铅粉的自燃实验时，取硝酸铅60g溶于100g水中。再取酒石酸钾钠45g，溶于100g水中。这两种溶液混合后得到酒石酸铅的沉淀。把沉淀洗涤23次，
28、再抽滤、单调，即得粉末状酒石酸铅试剂。用酒石酸铅制取自燃铅粉以及表演铅粉自燃的装置和方法，与上述用草酸亚铁加热制自燃铁粉的实验一样。酒石酸铅受热分解而得到自燃铅粉的化学反响式是PbC4H4O6=Pb+2C+2CO2+2H2O（4）把草酸镍放在上述装置的试管内，用加热草酸亚铁一样的方法操作，能制得自燃镍粉。自燃镍粉也能在空气中迅速自燃。下面是自制草酸镍的方法。取0.5mol/L硫酸镍（NiSO4）溶液和0.5mol/L草酸溶液以等体积混合，搅拌后有淡绿色的草酸镍沉淀生成。再将沉淀洗涤、过滤、单调（当pH到达7时，放在烘箱内在50下烘干）即可。由草酸镍制得自燃镍粉的反响式是NiC2O4=Ni+2CO2自燃镍粉封存及表演的方法同上述自燃铁粉实验。 2006年7月21日于四川教育学院