淺談《氨氣》的趣味性實驗教學(xué)設(shè)計

王冬明，候延麗

（湖北師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖北黃石 435002）

淺談《氨氣》的趣味性實驗教學(xué)設(shè)計

王冬明，候延麗

（湖北師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，湖北黃石 435002）

趣味性實驗教學(xué)是一種高效而科學(xué)的教學(xué)方式。闡述了趣味性實驗教學(xué)的功能和作用，列舉了幾例改進(jìn)實驗，并運用魔術(shù)表演手法進(jìn)行教學(xué)，使之更具有趣味性。

氨氣；趣味性實驗；教學(xué)設(shè)計

1 趣味性實驗教學(xué)的功能

趣味性實驗教學(xué)，是一種高效而科學(xué)的教學(xué)方式［1］。在教學(xué)時適當(dāng)?shù)貙⒄n堂演示實驗改進(jìn)成趣味性的魔術(shù)實驗，將簡單實驗改進(jìn)為更具觀賞性的實驗或者有思考價值的創(chuàng)新實驗，教學(xué)效果會更好。

與常規(guī)教學(xué)相比，趣味性實驗教學(xué)更關(guān)注學(xué)生的情感，更強調(diào)將常態(tài)的實驗內(nèi)容和操作過程趣味化。讓學(xué)生在多樣化的趣味教學(xué)中去探索、去認(rèn)知。趣味性實驗教學(xué)主要是把看似普通的實驗變得有趣起來，讓學(xué)生眼前一亮，繼而激發(fā)起他們探究的欲望。若表演得好能激發(fā)學(xué)生的好奇心，能大大降低教學(xué)的難度，讓學(xué)生能夠積極參與學(xué)習(xí)，從而變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，大大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。趣味性教學(xué)的功能具體體現(xiàn)在以下三點：

1．1 趣味性實驗教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

高中化學(xué)教學(xué)相對其他學(xué)科來說，相對難教，特點是離不開化學(xué)實驗。當(dāng)看到老師提著實驗教具進(jìn)課室時學(xué)生個個興奮，若實驗充滿趣味性則更能調(diào)動他們的積極性和參與性。趣味性實驗教學(xué)能夠從視覺神經(jīng)、嗅覺神經(jīng)、觸覺神經(jīng)和聽覺神經(jīng)等多感官角度刺激學(xué)生，以特殊魅力激起學(xué)生的好奇心和求知欲，充分調(diào)動起學(xué)生的興趣，讓他們通過親身經(jīng)歷和體驗來感受化學(xué)奇妙變化，掌握化學(xué)原理，最終掌握化學(xué)知識。

1．2 趣味性實驗教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

有了興趣學(xué)生就會主動學(xué)習(xí)，積極思考。趣味性化學(xué)實驗?zāi)苌鷦?、直觀地展示化學(xué)現(xiàn)象，對學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識起到了積極的作用。在新課程理念下，這種激發(fā)趣味功能能使學(xué)生由接受學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的主動地探究學(xué)習(xí)、由學(xué)會知識到會學(xué)知識和求異創(chuàng)新［2］。

趣味性實驗教學(xué)激發(fā)學(xué)生的探究欲望，學(xué)生看到魔術(shù)，就會積極思考如何破解其奧秘，并能夠在這樣的思考中自覺聯(lián)系所學(xué)的知識點，探究這些現(xiàn)象背后隱藏的新的知識點。這樣有利于學(xué)生全面地掌握整個高中化學(xué)中的知識點，會激發(fā)他們更深層次地探究問題的主動性［3］。

1．3 趣味性實驗教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能

趣味性實驗教學(xué)需要老師付出很多努力對教材上的實驗進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，同時要構(gòu)思好生動語言，使之具有魔術(shù)韻味，同時教師表情要豐富，才能達(dá)到好的效果。教師經(jīng)常改進(jìn)實驗會給學(xué)生以好的創(chuàng)新示范作用，有利于學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)。生動有趣的實驗會激發(fā)學(xué)生的鉆研熱情，學(xué)生會問為什么老師做的實驗與教材上實驗不一樣呢？我們是否也能把其它實驗改變成魔術(shù)表演給別人看，學(xué)生的創(chuàng)新意識會被激發(fā)，會尋找好的實驗方法來代替現(xiàn)實驗，這樣就能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，會激發(fā)他們的創(chuàng)新潛質(zhì)，不唯書，不唯上，敢于大膽創(chuàng)新。也能讓他們更積極、更主動地思考問題，有助于他們化學(xué)學(xué)習(xí)能力和思維水平的提高［4］。

2 以《氨氣》為例進(jìn)行趣味性實驗教學(xué)設(shè)計

2．1《氨氣》的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重難點

對于《氨氣》這節(jié)內(nèi)容，學(xué)生需要掌握的是氨氣是一種無色、有刺激性氣味、具有揮發(fā)性、密度比空氣小、極易溶于水、能與酸反應(yīng)的堿性氣體，其性質(zhì)是其教學(xué)重點。如何突出重點突破難點需要老師對教學(xué)進(jìn)行精心設(shè)計，有時需要對實驗進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新。俗話說百聞不如一見，若實驗現(xiàn)象鮮明，其難點氨氣是堿性氣體且極易溶于水自然易突破。整堂課若實驗趣味性較濃，教學(xué)設(shè)計又體現(xiàn)出老師的藝術(shù)性和創(chuàng)造性，這將是一堂高效的課堂，三維教學(xué)目標(biāo)定能實現(xiàn)。

2．2 《氨氣》的趣味性實驗教學(xué)設(shè)計示例

2．2．1 新課導(dǎo)入—“玫瑰花”變色 對于氨氣這一節(jié)教學(xué)內(nèi)容，比較典型的導(dǎo)入方式有兩種：

第一種是從一件關(guān)于氨氣泄漏的事件開始，從事件中現(xiàn)場的情況圖片分析總結(jié)出氨氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，老師用文字語言描述導(dǎo)入雖然不錯，但沒有直觀實驗現(xiàn)象給人印象深刻，而且單從理解文字或看圖片讓學(xué)生總結(jié)的方法雖然能達(dá)到了知識與能力目標(biāo)，但教學(xué)過程目標(biāo)和情感目標(biāo)難以達(dá)到。

第二種是由廁所里刺激性的氣味開始，這個引入一開始很容易將學(xué)生帶入深刻的記憶中，吸引學(xué)生們的注意力，產(chǎn)生興奮狀態(tài)，但是接下來學(xué)生又看不到實物，憑想象回答它的性質(zhì)如何等問題，學(xué)生那短暫的興趣直線銳減，并不能長時間的維持起學(xué)生的亢奮，過程與方法目標(biāo)及情感目標(biāo)也難達(dá)到。

好的開頭是成功的一半。能否有好的趣味性實驗進(jìn)行導(dǎo)入？

【導(dǎo)入】近年來春晚上流行著魔術(shù)類節(jié)目，魔術(shù)的神秘讓人著迷，老師最近也學(xué)了幾手，同學(xué)們想不想看？（停頓）好的，我手中拿的是一朵白玫瑰，你們最喜歡看到的是什么顏色的玫瑰？你們信不信我能瞬間讓這朵白玫瑰變成你們喜歡的紅玫瑰？好了，有魔術(shù)的地方就有驚喜和歡樂，接下來就是見證奇跡的時刻：

【表演】老師熟練演示“玫瑰變色”魔術(shù)（事先用濾紙折疊一朵白色玫瑰花，用酚酞溶液浸泡后，晾干，再準(zhǔn)備一支裝有“氨水溶液”的小噴壺，將“氨水”噴灑到已經(jīng)晾干的玫瑰花上）

【觀察】“白色玫瑰花”逐漸變紅，如圖1．

圖1 “白色玫瑰”變紅照片

【過渡】：現(xiàn)在大家一定都在想，老師是如何讓白色的花變成紅色的呢？噴壺里面到底裝有什么神奇的藥水呢？讓我們帶著這個疑問來學(xué)習(xí)今天的新課程第四章第四節(jié)——氨氣。

點評：這種魔術(shù)式的導(dǎo)入適應(yīng)了新時代中學(xué)生的興趣走向，玫瑰變色帶有浪漫氣息，學(xué)生們也不愿意錯過這精彩的現(xiàn)象就會很認(rèn)真的聽講，積極思考這神奇的魅力，探究其奧妙所在，甚至還有學(xué)生希望自己也能學(xué)會制作和表演，情感目標(biāo)和過程目標(biāo)都能達(dá)到，而這個魔術(shù)里涉及的知識包括氨水的堿性性質(zhì)、氨氣的刺激性氣味，氨水易揮發(fā)等性質(zhì)都包括了，為后面魔術(shù)作了很好的輔墊。深入的探究還想知道為什么濾紙只能用酚酞處理而不能用氨水浸泡制作，這些都給學(xué)生留下了足夠的思考空間，學(xué)生會保持興奮狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行這堂課的教學(xué)任務(wù)。

2．2．2 性質(zhì)實驗一——“桃花朵朵開” 多數(shù)老師講授氨氣的性質(zhì)如揮發(fā)性、密度比空氣小和氨氣是堿性氣體時直接出示裝有濃氨水的試劑瓶，讓學(xué)生觀察顏色、狀態(tài)，聞氣味等。有的老師是直接告訴學(xué)生看書上演示實驗圖2，讓學(xué)生憑想象想想為什么酚酞試液慢慢變紅，有的老師盡管按圖2做演示實驗，但教材上實驗仍存在不少缺點，等待酚酞變色時間長，且難觀察顏色變化，此實驗因而難激起學(xué)生興趣，學(xué)生理解起來較難，就算臨時記住又很容易遺忘。因此要設(shè)計好將知識點和教學(xué)目標(biāo)有機(jī)整合在一起的實驗，如“桃花朵朵開”，此實驗趣味性較濃，教學(xué)效果好。

【講述】：氨氣的性質(zhì)你們了解多少？是什么顏色的氣體？密度如何？與水反應(yīng)嗎？其水溶液顯堿性還是酸性呢？（停頓）答案就在下一個魔術(shù)當(dāng)中，大家跟我一起來看“桃花朵朵開”。這是一株粉白桃花，我們有沒有什么辦法讓它瞬間變成美麗的紅桃花呢？見證奇跡的時刻又到了！

【表演】“桃花朵朵開”：（前期工作：將用加8滴酚酞的試液的水浸泡過的棉花掛在小樹枝上，狀似桃花，再將樹枝放進(jìn)一個稍大的飲料瓶；準(zhǔn)備一個小瓶蓋里裝濃氨水，用薄膜紙封好，也放入飲料瓶中。桃花枝與瓶蓋用薄膜紙隔開；）快速揭開圖3中瓶蓋上薄膜紙，擰緊下面的瓶蓋，觀察。

若是用大燒杯罩著做實驗，小燒杯也先用薄膜紙封好。在大燒杯里面快速揭開圖4中小燒杯上薄膜紙，觀察。

圖2 教材上演示實驗示意圖

圖3 改進(jìn)實驗示意圖

圖4 “桃花朵朵開”實驗照片

【觀察】：同學(xué)們看到了什么現(xiàn)象？

【學(xué)生】：“桃花”變紅了，而且是上面的花先變紅，下面的花后變紅。

【老師】：同學(xué)們，請發(fā)揮智慧看誰能先解開這個魔術(shù)的奧秘呢？從這些現(xiàn)象中我們又能總結(jié)出哪些性質(zhì)？

【思考后結(jié)論】：從這個“桃花”自上而下地變紅現(xiàn)象學(xué)生能總結(jié)出氨氣的四個性質(zhì)——1）氨氣無色的；2）氨水具有揮發(fā)性，氨氣從下面的瓶蓋或小燒杯中揮發(fā)到了上面的“桃花瓣”上，然后向下沉積；3）氨氣的密度比空氣的小，所以“桃花”自上而下的變紅；4）氨氣溶于“花瓣”上的水后形成了NH3·H2O，而NH3·H2O電離出了OH－顯堿性，即NH3＋H2=O NH3·H2=O NH4＋＋OH－，所以酚酞試液遇堿變紅。

點評：經(jīng)過趣味性實驗后再組織學(xué)生分析討論，可以加快學(xué)生對所學(xué)知識的靈活運用。學(xué)生觀察完實驗之后一定很想知道這些現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，老師適時適度地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論與交流，通過同學(xué)間的互幫互助解決問題，使學(xué)生從立體角度架構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，并形成個人的認(rèn)知體系，最終更加牢固地掌握知識要點。在趣味性實驗教學(xué)中學(xué)生能利用已有的經(jīng)驗去學(xué)會獲取、收集、處理、運用信息的能力，分析探究過程中的化學(xué)問題，能很好地實現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo)。

2．2．3 性質(zhì)實驗二——多彩“噴泉” 對于氨氣極易溶于水的性質(zhì)，噴泉實驗?zāi)芎芎米C明。噴泉實驗因為“美麗的噴泉”讓學(xué)生們充滿期待和驚嘆的實驗（圖5）。

那么教材中的噴泉實驗?zāi)芊裨龠M(jìn)行改進(jìn)呢？能否改成趣味性更濃的實驗?zāi)兀拷?jīng)過多次摸索改進(jìn)兩處后更易表演，且實驗成功率高，現(xiàn)象更精彩！

第一是制氣方法的改進(jìn)。干法制氨氣要求教師課前預(yù)先收集好，往往因瓶塞不緊致氨氣有泄露故難做好噴泉實驗，成功率低，表演失敗定讓學(xué)生大失所望。所以需要改進(jìn)一個更簡單、有效、安全、環(huán)保的氨氣制取方法，濕法快速制氨氣演示噴泉實驗，成功率極高。

第二個是“噴泉”種類和顏色的增加。課本上介紹的噴泉實驗只有一個粉紅色噴泉，若增加黃色和寶藍(lán)色，學(xué)生更喜歡更驚嘆，更加熱愛化學(xué)！

【老師】：同學(xué)們，大家都知道有句俗語“滴水之恩，涌泉相報”，下面這個魔術(shù)很好地闡釋了這句話的涵義。

【表演】“多彩噴泉”：將3個膠頭滴管中的水一一擠入燒瓶中，燒瓶中立即產(chǎn)生了紅色、土黃色、寶藍(lán)色的噴泉，源源不斷直至充滿約整個燒瓶的3／4，如圖6（實驗前準(zhǔn)備：準(zhǔn)備3個250mL的圓底燒瓶，向其中加入5克氫氧化鈉固體顆粒，然后倒30mL濃氨水，快速塞好帶有裝滿水的膠頭滴管和長導(dǎo)管塞子，制好氨氣備用。實驗裝置由之前的一個圓底燒瓶改為三個圓底燒瓶，用鐵架臺搭建好，而三個燒瓶對應(yīng)三個燒杯，燒杯中分別盛裝酚酞水溶液及硫酸銅溶液、氯化鐵溶液，三支長導(dǎo)管插入三個燒杯中）。

圖5 教材上實驗示意圖

圖6 改進(jìn)后的實驗照片

【設(shè)疑1】產(chǎn)生“噴泉”的條件是什么？如何解釋顏色變化？

【學(xué)生答疑】氨氣具有易溶于水的性質(zhì)，當(dāng)膠頭滴管中的水進(jìn)入燒瓶吸收瓶中的氨氣后，瓶內(nèi)氣壓快速減小，燒杯中的溶液被吸進(jìn)燒瓶，形成噴泉。

【設(shè)疑2】粉紅色的噴泉是怎么形成的，用到了什么化學(xué)藥品？

【學(xué)生答疑】第一個燒杯中是水和酚酞試液的混合液，氨氣溶于水后形成氨水電離出OH－，使酚酞變紅。

【設(shè)疑3】深藍(lán)色和土黃色的噴泉又是怎么形成的？

【學(xué)生答疑】認(rèn)為第二個燒杯中裝的是三氯化鐵溶液，與堿性溶液反應(yīng)生成氫氧化鐵的土黃色沉淀；第三個燒杯中裝的是含銅離子的鹽溶液，與堿性溶液反應(yīng)先生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀后馬上生成銅氨絡(luò)合物。

【點評】多彩噴泉實驗的設(shè)計不僅有利于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用以及思維創(chuàng)新，而且有助于對噴泉實驗原理的理解上升到一定的高度，進(jìn)一步開闊視野，同時實驗中形成了意想不到的效果——粉紅色、土黃色、寶石藍(lán)三種顏色，蔚為壯觀，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，提高了學(xué)生的觀察能力，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考的能力、分析問題能力和實驗探究能力。在這里學(xué)生通過自己近距離的觀察，體會探究新知的樂趣，通過實驗中觀察到的現(xiàn)象能輕松掌握氨氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，更重要的是通過實驗中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象，再次引起了學(xué)生探究真相的求知欲，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和與同學(xué)合作學(xué)習(xí)的能力也都得到了培養(yǎng)，三維教學(xué)目標(biāo)落到實處。

3 結(jié)論

趣味性實驗教學(xué)能極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)積極性，提高課堂效果，是高效課堂有效措施之一，對培養(yǎng)學(xué)生批判思維能力和創(chuàng)新能力起到極好的示范作用。作為化學(xué)老師，應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和鉆研，著力將演示實驗盡可能地開發(fā)成趣味性實驗，將幾個趣味性實驗串聯(lián)好，組織好，設(shè)計好，“三維教學(xué)目標(biāo)”定能達(dá)到。

［1］劉 ?。訌妼嶒瀯?chuàng)新開發(fā)學(xué)生們的潛能［J］．化學(xué)教學(xué)，2003，（6）：5～6．

［2］王后雄．新理念化學(xué)教學(xué)論［M］．北京：北京大學(xué)出版社，2009．

［3］鄧文莉．高中化學(xué)趣味性實驗課堂的架構(gòu)策略探討［J］．課堂外，2013，（4）：184～184．

［4］閆 杰．化學(xué)實驗與創(chuàng)新能力培養(yǎng)［J］．實驗教學(xué)與儀器，2008，（6）：14～15．

The analysis of the interesting experiment teaching design of ammonia

WANG Dong－ming，HOU Yan－li

（College of Chemistry and Chemical Engineering，Hubei Normal University，Huangshi 435002China）

The interesting experiment teaching is a kind of effective and scientific teaching method．This paper describes the function of the interesting experiment teaching andlists a few cases of improved experiments，mix the magic show practices into teaching，which makes teaching more interesting．

ammonia；interesting experiment；teaching design

G633．8

A

1009－2714（2016）04－0082－05

10．3969／j．issn．1009－2714．2016．04．018

2016—02—18

王冬明（1964— ），男，湖北浠水人，副教授，主要研究方向為化學(xué)學(xué)科教學(xué)論．