氧氣實驗室制法的教學隨想

朱廣輝

愛因斯坦曾說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅是一個數(shù)學或?qū)嶒灥募寄芏眩岢鲂碌膯栴}、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學的真正進步”。過去，學習是教師給予什么，學生學什么；現(xiàn)在，要倡導學生勇于質(zhì)疑，主動發(fā)現(xiàn)和提出問題，勤于思考，發(fā)揮想象力，培養(yǎng)學生參與探討問題的意識。

教學中，教師要處理好教師與學生、教學方式、教學途徑、教學內(nèi)容等方面的問題。在遵循新課程標準的前提下，化學教學要突破自身體系的封閉性和教學時間與空間的封閉性，教師要善于啟動學生靈感，捕捉學生迸發(fā)的思想火花，激發(fā)學習化學知識的興趣，培養(yǎng)學生的實驗探究能力，讓想象與實踐齊舞，使化學教學有所創(chuàng)新和發(fā)展，并不斷推動學生自主地參與學習活動，開展有效性的探究實驗教學實踐活動。在實驗室制氧氣的探究實驗教學過程中，我就有這樣深刻的感悟。

初中教材中介紹的實驗室制氧氣的方法，主要有兩種：1. 高錳酸鉀加熱分解；2. 雙氧水在二氧化錳催化作用下分解。其原理：2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑；2H2O2 MnO22H2O

+O2↑。兩種方法發(fā)生裝置和反應條件不同，特別是過氧化氫制氧氣需要催化劑。教學中，我就創(chuàng)設(shè)了問題情境：過氧化氫制氧氣一定需要二氧化錳作催化劑嗎？不用二氧化錳作催化劑，難道過氧化氫就不能放出氧氣嗎？

然而，在實際教學中，當堂課就有學生提出一個讓我意想不到的見解:老師，在中央電視《科技之光》欄目中，看到在過氧化氫溶液加入高錳酸鉀，也能迅速放出氧氣，您給我們解釋一下，這里的高錳酸鉀是否跟二氧化錳一樣起催化作用，還是高錳酸鉀也放出氧氣？該學生提出的問題很新鮮，說明其思維活躍，想象豐富，觀察力強；所提問題，也是一個化學實驗探究和實驗創(chuàng)新的好素材。

課堂上，圍繞高錳酸鉀在這里所起的作用的問題，同學們展開了熱烈的討論，作出了諸多猜想：有同學認為高錳酸鉀可能起到催化作用，也有同學認為只是高錳酸鉀產(chǎn)生氧氣，更有同學認為高錳酸鉀和雙氧水相互作用的結(jié)果。我就啟發(fā)學生，確定高錳酸鉀是不是催化劑要做哪些實驗，經(jīng)過怎樣對比實驗才能說明？很快，有同學說，要檢驗高錳酸鉀在化學反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)是否改變，以確定高錳酸鉀是發(fā)生反應，還是起催化作用；也有同學說，要先了解高錳酸鉀的性質(zhì)，我就與同學們一起先查閱資料，在《化工辭典》上查找到高錳酸鉀受熱分解的溫度是240℃ ，高錳酸鉀溶液顏色為紫紅色，錳酸鉀溶液顏色為綠色。根據(jù)查閱資料，分析認為：高錳酸鉀分解時溫度較高，在常壓下水沸騰時溫度一般為100OC，溫度太低，實驗過程中可能達不到高錳酸鉀分解時的溫度，也可以通過觀察反應前后溶液顏色有沒有變化，如果仍為紫紅色，說明高錳酸鉀沒有發(fā)生變化，也就肯定氧氣不是高錳酸鉀放出的。

為了驗證大家的猜想，經(jīng)過一番討論，同學們一致認為應設(shè)計一組對比實驗，看看加高錳酸鉀與不加高錳酸鉀現(xiàn)象如何，經(jīng)分析后再下結(jié)論，那么，實驗結(jié)果如何呢？

實驗后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不加高錳酸鉀，雙氧水溶液幾乎沒有氣泡冒出；在過氧化氫溶液加入高錳酸鉀，能迅速放出氧氣。能否由此確定高錳酸鉀在雙氧水制氧氣中起催化作用呢？還是另有原因？同學們仔細觀察反應后的溶液顏色，溶液顏色不是紫紅色，也不是綠色，而是接近無色，溶液中有近似于黑色的沉淀物。

這種情況，出乎大家意料之外，為了弄清實驗現(xiàn)象的真相，我就與同學們借助網(wǎng)絡(luò)查詢，把今天實驗中觀察到的現(xiàn)象，與網(wǎng)上搜索到的資料比較分析，初步得出結(jié)論：我們所用高錳酸鉀試劑瓶標簽已標明不是酸性的，不存在高錳酸鉀中含有硫酸的問題；高錳酸鉀加入雙氧水中雖能迅速產(chǎn)生氧氣，但認為高錳酸鉀對雙氧水沒有催化作用，在這里它不是催化劑；高錳酸鉀和雙氧水都有氧化性，高錳酸鉀的氧化性強，是高錳酸鉀與雙氧水發(fā)生了氧化還原反應，生成物有二氧化錳，氫氧化鉀和氧氣。然而，對于這些結(jié)論，也有同學提出疑問，沉淀是不是二氧化錳？很快有同學設(shè)計出實驗方案來，證明生成物中確實存在二氧化錳。

為了鞏固學習成果，驗證實驗結(jié)論，我又讓學生分組重新做該實驗，以期實驗重現(xiàn)，結(jié)果各組實驗又出現(xiàn)新狀況，各組實驗的反應現(xiàn)象有差異，這又燃起了同學們研究問題的好奇心，余興未盡，針對各組見到的反應現(xiàn)象差異，同學們又提出了許多猜想和問題，歸納起來有以下幾點:各組實驗的反應現(xiàn)象不同，1.可能與高錳酸鉀質(zhì)量多少，也就是是否過量有關(guān);2.可能與雙氧水溶液濃度有關(guān); 3.可能與雙氧水溶液的溫度有關(guān)等等。

課后，我對這節(jié)內(nèi)容進行了反思。為何學生如此有興趣？為何學生想法很多，且又是那樣的投入？首先，我想，是教學模式的改革創(chuàng)新。前面的氧氣實驗室制法的探究實驗設(shè)計太假，是“究而不探”，或是“探而不究”，要知道今天學生知識來源豐富，處于信息爆炸時代，把學生已知東西設(shè)計為探究實驗，又如何能激發(fā)他們學習化學的興趣？我們的教學模式要改革創(chuàng)新，不是簡單的“新瓶裝舊酒”，更不是“舊衣翻新”，而是要為課堂教學設(shè)計注入新鮮血液，更新固有思維，創(chuàng)造新模式。

其次，應讓學生自主地學習，積極參與到學習活動中來。今天，主要的實驗探究活動的開展，都源于學生的聯(lián)想，迸發(fā)的思想火花，把學生深深地吸引到探究實驗活動中來，使之自覺參與，成為探究實驗活動的主體，并通過探索分析，獲得了巨大的成就感，從而激發(fā)他們學習化學的興趣。在遵循新的課程標準的前提下，化學教學要突破自身體系的封閉性和教學時間與空間的封閉性，教師要善于啟動學生靈感，并不斷推動學生自主地參與學習活動，使化學教學有所創(chuàng)新和發(fā)展。自主式地開展學生探究實驗活動，在今后教學中，將成為化學課堂教學中的新亮點。

再次，教學相長，相得益彰。教學過程是相互的，學生在學習過程中獲得了知識，我們教師摸索到了教學經(jīng)驗，也促進教師開展有效的探究實驗教學實踐活動，提升實驗教學效率；在教與學的共同活動中，共同發(fā)展，共同進步，拓展了雙方的視野。