楊海燕
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué).對照實(shí)驗(yàn)是將實(shí)驗(yàn)對象在一定條件下進(jìn)行對照和比較,說明不同實(shí)驗(yàn)條件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響的實(shí)驗(yàn)方法.對照實(shí)驗(yàn),能使化學(xué)實(shí)驗(yàn)更加鮮明直觀.常用的對照實(shí)驗(yàn)方法有空白對照、自身對照、條件對照和相互對照.下面分析對照實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用.
一、空白對照實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
空白對照實(shí)驗(yàn)一般是用來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)對象的某種性質(zhì),是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用的實(shí)驗(yàn)方法.它分為兩個組:一個對照組和一個觀察組.對照組作為對照之用,不施加實(shí)驗(yàn)條件.例如,在探究“濃硫酸的性質(zhì)”時,教師可以分別在兩個燒杯中放入10g蔗糖,然后將10mL濃硫酸加入到其中一個燒杯并攪拌,另一個燒杯內(nèi)的藥品保持不變,讓學(xué)生觀察結(jié)果.學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)加了濃硫酸的燒杯內(nèi)的蔗糖變黑,并慢慢蓬松漲開,而沒有加濃硫酸的燒杯內(nèi)的蔗糖則沒有明顯變化,從而使學(xué)生對濃硫酸的性質(zhì)有了清晰的認(rèn)識.
二、自身對照實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
自身對照實(shí)驗(yàn)不需要另設(shè)對照組,它是將對照組和觀察組放在同一研究對象上.施加實(shí)驗(yàn)條件前為對照組,施加實(shí)驗(yàn)條件后則為觀察組.這是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的基礎(chǔ)方法.例如,教師可以在試管中加入3~5mL的飽和Na2SiO3溶液,滴入1~2滴酚酞溶液,讓學(xué)生對比觀察此時溶液變化情況與滴入酚酞溶液前的區(qū)別,學(xué)生發(fā)現(xiàn)滴入酚酞溶液后呈紅色.然后用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸,邊加邊振蕩,學(xué)生發(fā)現(xiàn)溶液紅色變淺并接近消失.將溶液靜置后再與之前對比,仔細(xì)觀察其變化過程和現(xiàn)象,學(xué)生發(fā)現(xiàn)有透明的硅酸凝膠產(chǎn)生.又如,教師可以準(zhǔn)備一個充滿干燥氯氣的集氣瓶,將有色紙條或布條、有色花瓣放入集氣瓶中,蓋上玻璃片,讓學(xué)生觀察放入物品的變化情況.
三、條件對照實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
條件對照實(shí)驗(yàn)要對對照組和觀察組都施加條件,然后對兩組進(jìn)行對比,但是對對照組施加的條件因素不是我們打算要研究的因素.例如,在探究“漂白粉的漂白效果”時,教師可以選擇三支相同容量的試管,分別命名為A、B、C,然后在三支試管中加入等量的品紅和漂白粉溶液.將A試管靜置,對B試管進(jìn)行吹氣,向C試管內(nèi)用滴管滴加鹽酸溶液,觀察三個試管的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.對A、B兩試管施加的條件因素不是我們預(yù)計(jì)研究的因素,將A、B兩試管作為對照組;對C試管施加的條件因素是我們計(jì)劃研究的條件因素,將C試管作為觀察組.觀察發(fā)現(xiàn);A試管內(nèi)沒有變化,B試管中的漂白效果不明顯,C試管中的漂白效果最強(qiáng).通過對比可以知道:酸性越強(qiáng),則漂白效果越明顯.又如,在探究“氯氣的化學(xué)性質(zhì)”時,教師可以取兩個裝有氯氣的集氣瓶,讓學(xué)生先觀察氯氣的顏色,然后向A瓶中注入少量水(約5mL),向B瓶中注入等體積的濃氫氧化鈉溶液,振蕩.將A瓶作為對照組,B瓶作為觀察組.片刻后,對比兩個瓶里氯氣的顏色,學(xué)生發(fā)現(xiàn)B瓶中注入堿溶液后,瓶里的黃綠色褪去,而A瓶中注入水后,瓶里的黃綠色變化不明顯.
四、相互對照實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
相互對照實(shí)驗(yàn),是在同組實(shí)驗(yàn)之間進(jìn)行相互對照.換句話說,相互對照實(shí)驗(yàn)之間互為對照組和觀察組.例如,在講“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”時,需要探究濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等外界條件對反應(yīng)速率的影響.教師可以先帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究,取A、B兩支大小相同的試管,裝入2~3mL約5%的H2O2溶液,分別滴入1~2滴1mol/L的FeCl3溶液,給兩支試管立即套上大小相同的氣球,將其中一支試管放入盛有5℃左右冷水的燒杯中,另一支試管放入盛有40℃左右熱水的燒杯中,對比觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.然后引導(dǎo)學(xué)生嘗試采用相互對照實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn),取A、B兩支大小相同的試管,裝入2~3mL約5%的H2O2溶液,向A試管中加入少量MnO2粉末,向B試管中滴入1~2滴1mol/L的FeCl3溶液,給兩支試管立即套上大小相同的氣球,對比觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.通過相互對照實(shí)驗(yàn),學(xué)生發(fā)現(xiàn)催化劑能影響化學(xué)反應(yīng)的速率,并且不同的催化劑催化效果也不一樣.
綜上所述,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo),結(jié)合實(shí)驗(yàn)的具體特點(diǎn),把握對照實(shí)驗(yàn)方法的內(nèi)涵和應(yīng)用原則,對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新設(shè)計(jì).在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要靈活應(yīng)用空白對照實(shí)驗(yàn)、自身對照實(shí)驗(yàn)、條件對照實(shí)驗(yàn)和相互對照實(shí)驗(yàn),使化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加生動形象,教學(xué)目標(biāo)更加明確,調(diào)動學(xué)生的探索興趣,提高高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量.endprint