生活化實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)不同環(huán)節(jié)中的應(yīng)用實(shí)踐研究

摘 要：生活化實(shí)驗(yàn)是對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和完善，它具有更強(qiáng)的趣味性和可操作性.借助生活化實(shí)驗(yàn)，能夠拉近書本知識(shí)與生活實(shí)踐之間的距離，幫助學(xué)生加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，提高學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)解決生活問題的能力.本文以不同生活化實(shí)驗(yàn)在課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外活動(dòng)和家庭實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，舉例說明了生活化實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)不同環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，為高中化學(xué)教學(xué)提供參考依據(jù).

關(guān)鍵詞：生活化實(shí)驗(yàn);應(yīng)用實(shí)踐；高中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2023）21-0122-03

收稿日期：2023-04-25

作者簡(jiǎn)介：張曉泓（1980.12-），女，江蘇省吳江人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

化學(xué)課堂是落實(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的重要陣地，很多實(shí)驗(yàn)都需要在課堂上由教師引導(dǎo)學(xué)生共同完成.在教材中部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)不具備課堂操作的條件，教師就可以將其加以轉(zhuǎn)化，引入生活中的部分元素，使其成為生活化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)課堂操作實(shí)驗(yàn)的目的，也能夠有效地激發(fā)學(xué)生的課堂參與度，提升化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)的效果［1］.

1 生活化實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

如微型稱量滴定法測(cè)定白醋總濃度的實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是酸堿滴定實(shí)驗(yàn)的一種形式，為了避免因?yàn)槁┮?、氣泡、滴定等原因而?dǎo)致的實(shí)驗(yàn)失敗，對(duì)其進(jìn)行了生活化改進(jìn)，利用稱量滴定法來測(cè)定醋酸的總酸度.同時(shí)，也是對(duì)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸溶液實(shí)驗(yàn)的拓展，能夠幫助學(xué)生鞏固前面學(xué)習(xí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作知識(shí)，也能夠提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.

實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作：教師分組，要求每一小組回家后，從附近的超市購(gòu)買一瓶白醋，同時(shí)查閱相關(guān)資料，了解白醋的成分和影響白醋品質(zhì)的因素，嘗試設(shè)計(jì)酸堿滴定實(shí)驗(yàn).

課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)：教師引導(dǎo)學(xué)生觀察購(gòu)買的白醋上的標(biāo)簽，尋找白醋的含酸量.教師提出問題：為什么不同的白醋會(huì)存在不一樣的價(jià)格？學(xué)生觀察購(gòu)買的白醋就會(huì)發(fā)現(xiàn)，白醋的價(jià)格與成分和總酸度有關(guān)系.之后出示背景材料：白醋是調(diào)味行業(yè)的重要組成部分，它的質(zhì)量直接關(guān)系著我們的生活健康，通過工商部門對(duì)市場(chǎng)上不同品牌白醋的抽檢中發(fā)現(xiàn)，有55%左右的不合格，那么他們?cè)诔闄z中判斷白醋是否合格的標(biāo)準(zhǔn)是什么呢？如果讓大家做一個(gè)工商部門的抽檢人員，請(qǐng)檢測(cè)一下自己購(gòu)買的白醋是否合格？

交流討論環(huán)節(jié)：各個(gè)小組在教師的引導(dǎo)下展開討論，利用NaOH溶液滴定白醋的方法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案.討論中會(huì)有學(xué)生發(fā)現(xiàn)滴定管會(huì)因?yàn)闅馀?、漏液等情況導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差，教師就可以引導(dǎo)他們使用更好控制藥量的注射器來代替滴定管抽取氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液.此時(shí)教師可以通過問題來引導(dǎo)學(xué)生的操作：

問題1：在實(shí)驗(yàn)中我們采用什么作為指示劑呢？（強(qiáng)堿滴定弱酸，選用酚酞）

問題2：我們?nèi)绾闻袛嗟搅说味ǖ慕K點(diǎn)呢？（混有酚酞的白醋溶液是無色的，當(dāng)最后一滴NaOH溶液滴入時(shí)，溶液剛好變淺紅色，且30s內(nèi)不褪色）

通過這兩個(gè)問題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)前的思路進(jìn)行了梳理，為接下來實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行奠定了基礎(chǔ).

問題3：為什么要將買來的白醋進(jìn)行稀釋處理呢？（減少體積比給實(shí)驗(yàn)帶來的誤差）

最后，各小組之間開始合作實(shí)驗(yàn)，并做好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)記錄.

2 生活化實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)課外活動(dòng)中的應(yīng)用

高中化學(xué)課外活動(dòng)是化學(xué)課堂的進(jìn)一步延伸，對(duì)拓展學(xué)生的思維，提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)具有重要的作用.實(shí)驗(yàn)作為高中化學(xué)課外活動(dòng)的重要組成部分，其趣味性是最基礎(chǔ)的，要能夠激發(fā)學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的欲望，這樣才能夠發(fā)揮出課外活動(dòng)在教學(xué)活動(dòng)中的作用［2］.下面就以“棉花如何變成衣服”的實(shí)驗(yàn)來引出銅氨纖維的制取實(shí)驗(yàn)，該生活化實(shí)驗(yàn)非常有趣，能夠激發(fā)學(xué)生參與課外活動(dòng)的積極性.另外，該實(shí)驗(yàn)還包含了無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的部分知識(shí)，對(duì)拓展學(xué)生的知識(shí)面也有積極的作用.

課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)：借助相關(guān)的資料，將銅氨纖維的制取資料分發(fā)給學(xué)生.同時(shí)，讓學(xué)生準(zhǔn)備更多地與銅氨纖維相關(guān)的資料，在小組內(nèi)部就銅氨纖維進(jìn)行討論，為接下來銅氨纖維的制取做準(zhǔn)備.

新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)：教師用圖片向?qū)W生展示銅氨纖維面料，介紹它的特性，激發(fā)學(xué)生對(duì)銅氨纖維的興趣.然后對(duì)學(xué)生提出問題，讓學(xué)圍繞這三個(gè)問題展開討論，問題1：棉花是如何變成布料的？其它的植物可以嗎？問題2：如何在實(shí)驗(yàn)中使用控制變量法？問題3：影響銅纖維質(zhì)量的因素有哪些？學(xué)生通過查閱資料和小組討論會(huì)發(fā)現(xiàn)以下幾個(gè)問題：在制備銅氨纖維的實(shí)驗(yàn)中會(huì)用到氫氧化銅這一物質(zhì)，在制備氫氧化銅的過程中會(huì)產(chǎn)生另一種沉淀物Cu2（OH）2SO4，它的存在會(huì)對(duì)后面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響.還有些學(xué)生認(rèn)為銅氨纖維是在硫酸溶液中形成的，硫酸的濃度直接影響著銅氨纖維生成的質(zhì)量……

實(shí)驗(yàn)過程：學(xué)生圍繞討論的結(jié)果，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合教師的指導(dǎo)進(jìn)行氫氧化銅的制備.前三個(gè)小組在實(shí)驗(yàn)中，分別等氫氧化鈉加入完畢后0分鐘、1分鐘、5分鐘三個(gè)時(shí)間點(diǎn)觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、棉花溶解量和成絲情況，具體結(jié)果見表1.

通過該組的實(shí)驗(yàn)會(huì)發(fā)現(xiàn)，在硫酸銅與氫氧化銅的反應(yīng)中會(huì)生成Cu2（OH）2SO4沉淀，并且會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，并且Cu2（OH）2SO4沉淀的存在會(huì)導(dǎo)致沉淀物無法被氨水完全溶解，進(jìn)而影響產(chǎn)物的質(zhì)量.通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，靜置的時(shí)間越長(zhǎng)，沉淀就越少，成絲情況就越好.

然后，中間三個(gè)小組將10 mL、14 mL、18 mL的濃氨水加入其中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2.

通過實(shí)驗(yàn)可以看出加入14 mL的氨水時(shí)成絲情況最好.加入的氨水過少，會(huì)導(dǎo)致沉淀沒有完全溶解的情況，且成絲過程中還會(huì)堵塞注射器口.當(dāng)加入的氨水過多時(shí)，成絲情況并不比14 mL時(shí)情況要好，且浪費(fèi)原材料，因此選擇14 mL時(shí)正合適.

最后，教師來總結(jié)整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：通過同學(xué)們的探究最終發(fā)現(xiàn)，靜置5分鐘的時(shí)間，沉淀溶解效果和棉花溶解效果最好，得到的產(chǎn)物質(zhì)量最好；加入14 mL氨水時(shí)，得到的產(chǎn)物質(zhì)量最好.

3 生活化實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)在家庭實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

家庭實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的進(jìn)一步延伸，與課堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，它的氛圍更加輕松，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生充分體會(huì)到化學(xué)的樂趣［3］.下面就以“生活中的丁達(dá)爾效應(yīng)的探究”為例，就生活化實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)在家庭實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行說明.

在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生就已經(jīng)學(xué)習(xí)了簡(jiǎn)單的分類方法，知道了分散系、分散質(zhì)和分散劑的概念.借助該生活化實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠進(jìn)一步熟悉膠體的丁達(dá)爾效應(yīng)，了解丁達(dá)爾效應(yīng)的特殊性質(zhì)，了解膠體在生活中的應(yīng)用等.

課堂的導(dǎo)入環(huán)節(jié)：首先教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)物質(zhì)分類的方法，并舉例說明不同分散系的例子，同時(shí)，展示清晨森林的丁達(dá)爾效應(yīng)圖片.

教師提出問題

：除了通過分散劑和分散質(zhì)的角度來進(jìn)行分類外，還能夠從分散顆粒直徑的大小進(jìn)行分類，請(qǐng)同學(xué)們說明一下.接著教師展示三瓶液體，并讓學(xué)生觀察并辨別.其中一瓶為濁液，學(xué)生能夠很快地找出結(jié)論，但是另外兩瓶卻不容易區(qū)分.此時(shí)，教師就要做好引導(dǎo)，可以通過它們的性質(zhì)來進(jìn)行辨別，進(jìn)而引出——膠體的丁達(dá)爾效應(yīng).

交流討論環(huán)節(jié)：教師提出問題：按照分散劑的狀態(tài)，我們可以將膠體分為哪些種類？（氣溶膠、液溶膠、固溶膠）；根據(jù)膠體的分類，大家說一說自己在家做的實(shí)驗(yàn)中，選擇的是什么膠體（有的用的煙霧屬于氣溶膠，有的用的果凍屬于固溶膠，有的用的果汁屬于液溶膠）”.通過生活化實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都觀察到了“光的通路”，為什么會(huì)出現(xiàn)光的通路呢？那么通過實(shí)驗(yàn)來探究一下為什么膠體能夠產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)呢？

實(shí)驗(yàn)過程：教師通過Fe（OH）3膠體來研究膠體的性質(zhì)，首先，教師邊講解邊演示Fe（OH）3膠體的制備過程，得到Fe（OH）3膠體以后沒使用激光筆從水平方向的一側(cè)照射膠體，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.接著教師再用激光筆照射事先準(zhǔn)備好的Cu（OH）2溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

通過觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在照射Fe（OH）3膠體時(shí)，能夠看到光的通路，在照射Cu（OH）2溶液時(shí)，卻看不到光的通路，為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？（因?yàn)樗鼈兊男再|(zhì)不同），教師接著出示表3所列光的路線圖.

當(dāng)光照通過溶液后，由于溶液分散質(zhì)粒子的微粒太小，光就會(huì)發(fā)生透射，我們就看不到光路；由于濁液的分散質(zhì)粒子直徑大，光就會(huì)發(fā)生反射或者折射，我們也看不到光的通路；光通過膠體時(shí)，分散質(zhì)的顆粒大小正好，光會(huì)發(fā)生散射，那么我們就可以看到光的通路.

學(xué)生在生活化家庭實(shí)驗(yàn)中觀察了光的通路，現(xiàn)在根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作步驟，利用丁達(dá)爾效應(yīng)來鑒別豆?jié){、糖水、鹽水、蛋清液和墨水.通過實(shí)驗(yàn)大家就會(huì)發(fā)現(xiàn)，除了糖水和鹽水以外，別的都能夠看到光的通路，由此可見，除了糖水和鹽水以外，其他的都是膠體.

最后，教師總結(jié)：通過家庭實(shí)驗(yàn)和課堂實(shí)驗(yàn)的操作我們可以推斷，丁達(dá)爾效應(yīng)是區(qū)別膠體和溶液的特殊性質(zhì).

參考文獻(xiàn)：

［1］? 龍琪.生活化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)［M］.南京：南京大學(xué)出版社，2020：1.

［2］ 何麗君，康佩麗，霍彩霞，等.銅氨纖維制備實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化［J］.甘肅高師學(xué)報(bào)，2021，26（02）：12.

［3］ 陳華鋒，顧學(xué)軍，林鶯，等.蚊香煙氣氣溶膠單粒子的粒徑和質(zhì)譜測(cè)量［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2007（12）：39.

［責(zé)任編輯：季春陽］