初中化學(xué)常見(jiàn)氣體制取的研究專題

謝曉璇

摘 要：初中化學(xué)常見(jiàn)氣體制取實(shí)驗(yàn)將基本操作和理論知識(shí)融合在一起，具有全面考察學(xué)生化學(xué)能力素質(zhì)的功效，是歷年中考化學(xué)的熱點(diǎn)。研究常見(jiàn)氣體制取實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，應(yīng)考慮以下三方面：一是反應(yīng)原理，二是實(shí)驗(yàn)裝置，三是氣體驗(yàn)證。學(xué)生在具體實(shí)驗(yàn)中涉及藥品和儀器的選擇、裝置的連接、氣密性的檢查、實(shí)驗(yàn)的先后順序、驗(yàn)證方法、收集方法以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)果作出分析等內(nèi)容。學(xué)生在熟練掌握氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法的基礎(chǔ)上，應(yīng)該能夠觸類旁通，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決其它氣體的制備問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué);制取氣體;研究

初中化學(xué)常見(jiàn)氣體制取實(shí)驗(yàn)將基本操作和理論知識(shí)融合在一起，具有全面考察學(xué)生化學(xué)能力素質(zhì)的功效，是歷年中考化學(xué)的熱點(diǎn)。做好初中化學(xué)常見(jiàn)氣體制取的研究教學(xué)工作具有重要的意義。本文從以下幾點(diǎn)來(lái)闡述。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來(lái)，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)未能擺脫升學(xué)考試指揮棒的束縛，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直存在重結(jié)論輕過(guò)程、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)探究性實(shí)驗(yàn)少的問(wèn)題。條件差的一些學(xué)校，甚至把“做”化學(xué)實(shí)驗(yàn)變成了老師“講”實(shí)驗(yàn)、學(xué)生“聽(tīng)”實(shí)驗(yàn)和“背”實(shí)驗(yàn)。做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)，講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直處于次要地位，學(xué)生的動(dòng)手能力、解決實(shí)際問(wèn)題的創(chuàng)造性較少得到鍛煉和培養(yǎng)。而這種情形顯然與我國(guó)大力推行的基礎(chǔ)教育課程改革的思路背道而馳，更不符合素質(zhì)教育的要求。只有有效的教學(xué)才能使學(xué)生獲得發(fā)展。

二、氣體制取實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)

從知識(shí)和技能層面上分析，氣體制取實(shí)驗(yàn)教學(xué)難度并不大。但從素質(zhì)教育的要求和基礎(chǔ)教育課程改革方向來(lái)說(shuō)，目前常見(jiàn)氣體制取實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有以下幾個(gè)難點(diǎn)需要突破：

（一）如何促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的開(kāi)發(fā)與培養(yǎng)

傳統(tǒng)的氣體制取實(shí)驗(yàn)教學(xué)功利性強(qiáng)，為應(yīng)試而教，為應(yīng)試而學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)多于學(xué)生實(shí)驗(yàn)，忽視學(xué)生積極主動(dòng)參與。如何在氣體制取實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開(kāi)發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，如何培育孩子的創(chuàng)造性思維和實(shí)際動(dòng)手能力，是擺在我們當(dāng)前很嚴(yán)峻的問(wèn)題。

（二）如何引導(dǎo)學(xué)生從普通與常見(jiàn)的知識(shí)與技能中，揭示一般的規(guī)律和方法

通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制取某種氣體的實(shí)驗(yàn)與其他實(shí)驗(yàn)有炯然不同的特點(diǎn)。氣體的色、味、是否有毒性等特點(diǎn)，都決定了反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、收集裝置的選擇，以及安全性檢查和驗(yàn)純等過(guò)程的重要性。如何讓學(xué)生學(xué)會(huì)了氧氣的制取之后觸類旁通，能夠獨(dú)立開(kāi)展二氧化碳的制??？故而能揭示出常見(jiàn)氣體實(shí)驗(yàn)室制取、收集和儲(chǔ)備一般的、普遍的規(guī)律和方法？

（三）如何引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立地決定反應(yīng)原理，選擇、拓展和改進(jìn)裝置設(shè)計(jì)及驗(yàn)證氣體？

氣體制取實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)方法都是老師“大包大攬”，學(xué)生只需要在學(xué)校有限的課時(shí)中，遵照老師的實(shí)驗(yàn)方法，完成實(shí)驗(yàn)，課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。如何引導(dǎo)學(xué)生在既定目標(biāo)之后，能獨(dú)立地根據(jù)反應(yīng)原理選擇、拓展和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置和收集驗(yàn)證氣體？

三、解決難點(diǎn)策略

我們要從思想和方法兩方面來(lái)解決上述問(wèn)題，改變化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角色和尷尬的“雞肋”地位，促進(jìn)我校化學(xué)學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的提高。

（一）解決思想問(wèn)題：更新教學(xué)理念，重新認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能

化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軐?duì)學(xué)生在科學(xué)探究中提出的猜想或假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和認(rèn)識(shí)物質(zhì)，掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。（1）化學(xué)實(shí)驗(yàn)是最生動(dòng)、最直觀的教學(xué)手段，能提供豐富、典型的感性材料，通過(guò)比較、分類、分析、綜合、抽象和概括等科學(xué)方法，幫助學(xué)生形成相應(yīng)的的化學(xué)概念;（2）幫助學(xué)生鞏固化學(xué)知識(shí)、深刻理解和掌握化學(xué)基礎(chǔ)理論;（3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于操作技能的熟練和綜合能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和實(shí)踐能力。

（二）解決方法問(wèn)題：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)為探究式實(shí)驗(yàn)

實(shí)施素質(zhì)教育，注重應(yīng)用探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。探究式實(shí)驗(yàn)就是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，自己歸納、總結(jié)出反應(yīng)原理，由反應(yīng)原理選擇發(fā)生和收集裝置的一種教學(xué)模式。在探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不輕易包辦，能由學(xué)生分析思考得出的結(jié)論，教師就不急于下結(jié)論;創(chuàng)造條件讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，包括自擬實(shí)驗(yàn)步驟，弄清實(shí)驗(yàn)原理，獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)儀器，完成實(shí)驗(yàn)觀察任務(wù)，獨(dú)立處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獨(dú)立分析推證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，獨(dú)立想辦法解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的各種意想不到的問(wèn)題等等。

在常見(jiàn)氣體制取的探究式實(shí)驗(yàn)中，可以設(shè)計(jì)三個(gè)“你會(huì)……”小版塊，層層遞進(jìn)，完成某種氣體制取實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難點(diǎn)突破。下面以二氧化碳的制取實(shí)驗(yàn)為例。

①你會(huì)思考！

教師：同學(xué)們，在選擇和確定二氧化碳的發(fā)生裝置時(shí)要考慮哪些因素呢？（反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)發(fā)生的條件）（板書(shū)）。請(qǐng)一名同學(xué)說(shuō)說(shuō)這兩個(gè)方面的情況（固體和液體，不加熱）。由此可以推斷知道，在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的發(fā)生裝置和哪一個(gè)反應(yīng)的發(fā)生裝置相似的。

學(xué)生：（討論，思考）

教師：確定二氧化碳的收集裝置時(shí)又要考慮哪些因素呢？（密度，溶解性，能否與水發(fā)生反應(yīng)，是否有毒等）。（板書(shū)）。由此推知，收集二氧化碳?xì)怏w應(yīng)該采用向上排空氣法。（板書(shū)）。

學(xué)生：（討論，思考）

②你會(huì)選擇！就是讓學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況自己選擇儀器。用多媒體展示很多的實(shí)驗(yàn)裝備，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)具體要求來(lái)選擇發(fā)生和收集裝置。

教師：剛才同學(xué)們都已經(jīng)充分思考和討論了，現(xiàn)在由你們來(lái)作出選擇了。現(xiàn)在提供下列裝置，你會(huì)選擇怎么樣的發(fā)生和收集裝置來(lái)制取二氧化碳呢？

學(xué)生：（選擇）

教師：第1個(gè)裝置中用了長(zhǎng)頸漏斗，它的作用是什么？長(zhǎng)頸漏斗的下端要注意些什么？為什么？

教師：如果實(shí)驗(yàn)室里沒(méi)有長(zhǎng)頸漏斗和錐形瓶，同學(xué)們想想還可以用什么來(lái)代替？（教師用投影列出眾多儀器裝置，由學(xué)生討論決定哪些可以用來(lái)代替長(zhǎng)頸漏斗，哪些可以用來(lái)代替錐形瓶）。

學(xué)生：（選擇）

教師：剛才的活動(dòng)表明，同學(xué)們對(duì)制取二氧化碳裝置的認(rèn)識(shí)已熟悉了，如果給出很多的實(shí)驗(yàn)儀器，想念同學(xué)們也一定夠設(shè)計(jì)出自己個(gè)性的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)。

（請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生上臺(tái)選擇儀器，組接裝置）

③你會(huì)設(shè)計(jì)！就是讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案，然后根據(jù)自己的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)制取氣體。

學(xué)生：（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置）

教師：監(jiān)督，指導(dǎo)及點(diǎn)評(píng)。

這個(gè)環(huán)節(jié)是本課的重點(diǎn)也是本課的難點(diǎn)，為確保活動(dòng)能順利進(jìn)行，活動(dòng)前可以先對(duì)學(xué)生分為4-5個(gè)小組，每個(gè)小組約10名學(xué)生。分組時(shí)應(yīng)考慮學(xué)生的個(gè)體差異性，做到優(yōu)差合理搭配，相互促進(jìn)。各小組之間相互競(jìng)賽。

首先讓學(xué)生自己從儀器庫(kù)中選擇儀器，并通過(guò)查閱課本、資料，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，鼓勵(lì)他們?cè)O(shè)計(jì)更多的方案，讓他們成為課堂的主人。這個(gè)環(huán)節(jié)可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)濃厚的學(xué)習(xí)興趣。然后讓每一個(gè)小組的學(xué)生展示自己的設(shè)計(jì)方案，并讓各小組間交流各自的實(shí)驗(yàn)狀況，分析實(shí)驗(yàn)成敗的原因，反思本組設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選出最佳設(shè)計(jì)。將每個(gè)小組設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行對(duì)比，以利于促使每個(gè)學(xué)生的積極思考。最近請(qǐng)學(xué)生用認(rèn)為最適宜藥品，最理想的裝置，來(lái)制取一瓶氧氣和一瓶二氧化碳，并用最合理的方法，最快捷的方式去收集、驗(yàn)滿、檢驗(yàn)。因?yàn)橛辛饲懊娴奶骄?，學(xué)生很快就完成布置的任務(wù)，此時(shí)老是要給與積極回應(yīng)，表?yè)P(yáng)他們積極探究的精神。最后通過(guò)大家在存疑中達(dá)到共識(shí)，最后得出制取氣體的一般思路。

這些知識(shí)點(diǎn)的獲得都是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中獲得的，而不是老師強(qiáng)加給學(xué)生，學(xué)生只有自行獲得這些知識(shí)，那么他們對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的記憶才深刻，對(duì)這個(gè)課題的研究才透徹，對(duì)知識(shí)的掌握才牢固，并且能根據(jù)自己掌握的知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行更新和改進(jìn)。其實(shí)也就是讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。這個(gè)就是我在制取氣體這個(gè)課題研究中突破難點(diǎn)的一點(diǎn)小小的心得與體會(huì)，希望能與大家共勉。