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心灵速递
类型:原创来源:化学教学与资源研究所作者/推荐人:林建芬点击量:776253时间:2012年10月14日 23:27:04

“探物究理,实践验证”

——在探究实验中跟学生一起感受化学的学科魅力

 林建芬

 

         过去的半个月时间,呆在实验室指导学生们做探究实验的日子,将会成为我这一学期的实习生活中最浓重的一笔之一。印象最深刻的是,当学科导师邓老师在3个班中动员同学们踊跃报名参与化学课外探究实验后,第一天报名表上就已经密密麻麻地填满了学生的姓名和班级。这是一个令人感到欣慰的现象,但都在意料之内,因为在听课过程中,我已经感受到这群95后学生看着邓老师演示实验时候那种兴奋、激动的心情,还有他们跃跃欲试、渴望能够自己动手做实验的急切心情。随后邓老师和我便紧凑地组织学生寻找感兴趣研究课题并自主寻找研究小组成员,于是学生的探究实验生活便揭开了屏幕了。

       学生选的课题都非常贴近生活,比如说从热水壶瓶胆镀层想到银镜反应,从海心沙五颜六色的喷泉水柱设想到用氨气制造多彩喷泉等等。选题的内容也是学生非常感兴趣的,同时都对这些司空见惯的现象都充满了一万个问什么。于是在跟实验员老师商量之后,我们便争取到一间实验室专门来给学生做探究实验。学生一般都是利用午休时间或是下午自习课的时间来到实验室。有时探究实验持续了两个小时,但我丝毫没有看到学生脸上挂着疲倦的神色。相反的是,学生精神抖擞地认真操作着,当实验初步成功的时候,学生轻轻扬起的嘴角和惊喜的笑容都让我驱散了倦意,我还看到学生们非常认真地拍录照片、在实验本上记录现象;当实验失败的时候,我也没有听到学生的唉声叹气,取而代之的是学生热烈的讨论,或是安静地独立思考之后,组内几个成员低声地交流意见、研究方案是否可行、操作是否正确以及如何进一步改进实验。

        这半个月中指导学生做探究实验的经历,从课题可行性的研究检验,到实验物品和仪器的准备,到再三强调实验安全问题之后学生的实践操作,最后指导学生完成相应的实验探究小论文。一路走过来,作为一个实习老师,我非常感谢有这样一个机会,跟着学生一起在“探物究理,实践验证”的探究实验中感受到化学的学科魅力,以及引导学生思考研究实验现象背后的反应原理,感受化学理论的严谨和实验的趣味性。

 

        最后要跟读者分享的是其中两个探究小组(共六个学生)成员在实验结束之后写下的实验感悟。

 

一、“关于氨气多彩喷泉实验的探究”感与悟

广州市第六中学  高二(14)班  陈慧仪

        高一学习氨气性质时,我看到老师演示的奇妙实验——氨气溶于水形成喷泉的实验,当时觉得化学实验很奇妙很有趣。实验课前我们已经学习了氨气极易溶于水的性质,同时了解到体系内外压强差的存在对形成喷泉的推动力作用。通过对形成喷泉条件的研究,我们得出了结论:极易溶于水的气体(如氨气和氯化氢气体)能与水溶液作用能形成喷泉,若在实验前预先向溶液中滴加酸碱指示试液,则能观察到不同颜色的喷泉景观。后续学习中我们也了解到——当氨气跟氯化氢气体接触时,可以产生大量白烟,形成壮观的喷烟现象。这个生烟现象极为独特的实验,再结合氨气的喷泉实验,我们试图寻找这两个实验的组合装置,这一探究任务大大激发了我们的兴趣和求知欲。

        但是,课本中只单独地演示氨气和氯化氢其中的一种喷泉实验,却没有演示氯化氢和氨气的生烟喷泉实验。于是探究小组成员经过讨论和分工查阅了一些书籍和文献,并将实验设想进行记录。随后我们探究小组有个同学在电视上看到珠江新城的海心沙广场上,喷泉水柱五颜六色,依次更替,景象十分壮观。在小组交流会上我们受到了启发,进行了一系列的质疑和反问——能否通过化学实验来形成多彩喷泉?如果能的话,它涉及到哪些化学反应原理和知识?需要什么药品、仪器和实验装置?又涉及到哪些实验操作?还能用哪些实验方法?怎样设计实验呢?带着这些问题我们埋首苦干在图书馆的浩瀚资料和网络资源中,在反复的讨论、研究中,我们形成了初步的实验方案。了解到氨气跟酚酞试液作用会使得溶液变红、氨气与硫酸铜溶液反应则会有绛蓝色沉淀生成,随即会又变成深蓝色溶液。

        在跟科任老师交流之后,我们便简单地设计了氨气和氯化氢的生烟喷泉实验改进装置、氨气分别与酚酞和硫酸铜溶液作用形成红色溶液和深蓝色溶液的多彩喷泉实验的装置。在充分的理论知识准备和改进实验装置的准备后,我们研究小组便开始了氨气的多彩“喷泉广场”之旅。实验过程中我们遇到了很多技术上的难题和操作上的挑战,但在小组成员的齐心协力下,我们完成了氨气的多彩喷泉实验。这是一次令人难忘又让人感到兴奋的经历。并不是每一次的实验能成功,要想看到一个美丽的白色喷烟或多彩喷泉,就需要经历很多次失败,失败了我们会一起讨论,改进下一次的实验操作,最终我们看到一个成功的多彩喷泉实验,什么都是值得的!

         记得当初我抱着一颗强烈的好奇心参与这次的化学实验活动,我认为这会是一次很好玩的活动,而且能够增长见识,能够对化学这门课程会有更进一步的了解,可以在实验室、在瓶瓶罐罐的实验中近距离感受化学之美。当我选择了这一个“氨的多彩喷泉、生烟喷泉”实验时,我认为这是一个新奇有趣又好玩的实验,它主要是利用氨气易溶于水这一原理展开实验的过程,在我想象中,这是多么美妙的一个实验,但是最重要的是实验操作都比较简单。

        最后,很多感触汇成一句话——探究实验能够让我们体验很多乐趣和收获感、充实感,化学的实验魅力尽显无遗,能够自己设计方案、操作实验步骤都充满了新鲜感和惊喜。

      

二、“关于氨气多彩喷泉实验的探究”的感悟

                                                                  广州市第六中学  高二(14)班  曾思欣

   在这次探究实验过程中,我既锻炼了动手能力,又增进了与同学间团结合作的能力,学习了很多书本上学不到的实用知识,真可谓获益良多。

   起初,书本上的理论知识,我以为记住了、理解了,就是学会了,但真正到了实验室,我似乎就跟没学过一样,完全用不上来。林老师和邓老师再三强调了实验安全问题之后,我们便小心翼翼地按照自己设计的方案进行实验。虽然一开始做实验,碰到稍有危险的东西我会感到害怕,但做多几次,那害怕的感觉便会减轻并消失。一开始我们遇到了失败,喷泉不能够自动喷出来,但是这样的绊脚石并未阻止我们的前进。我们绕过了这些绊脚石,思考并寻找失败的原因,不断地探索,向成功迈进。在这其中,我们的队伍便各自分工,这个制氨气,那个连接装置,另一个拍照,如此效率便提高了。我们尝试着把浓氨水的量加多,尝试着先把加氨水盖紧拉盖子再摇匀,种种尝试都是希望从中找到突破口。果然“皇天不负有心人”,我们便在探索中发现了更好更快地制备氨气的方法:加大浓氨水大用量后,我们小组的实验也逐渐趋向成功,自动形成一个美丽的红色喷泉。

   辛苦了一段时间,看到了美丽的白色、红色、蓝色、紫色多彩喷泉,我们真的感受到化学实验的神奇魅力。突然觉得这段时间辛苦找资料、小组讨论选题,再到实地操作,所有的辛苦付出,一切都是值的。我们激动地欢呼,分享着成功的喜悦,那份通过汗水获来的喜悦和充实感。在这次试验中,由最初的惘然,到后来的熟练,都是源于经验和实践,这就说明很多东西都是需要不断地操作才能获得成功,而不是一朝一夕就能得到。因此,我们要勇于实践,敢于实践。

 

 

三、“关于氨气喷泉实验的探究”感悟

广州市第六中学  高二(14)班  田心怡

   一开始选择这个实验,就是觉得这个实验自己曾经学过类似的,会更容易成功,而且在海心沙看到五颜六色的喷泉时候,我想到了能否在实验室内用化学反应制造变色喷泉,这样的实验一定会很有趣。可没想到,却出现了很多大大小小的问题。
    首先是仪器的组装,由于我们事先对实验的"轻视",并没有归纳好实验所需的仪器和可能会遇到的问题,所以我们第一次组装仪器的时候手忙脚乱,一边组装还一边四处找仪器,导致效率非常低下。实验的过程中,我们由于配合得不够紧密,和对实验细节的疏忽,例如在做喷泉实验的时候,一端的止水夹未夹好,导致了试验失败。
      当试验做到第三次时,我们已能熟练的制备药品,组装仪器,进行试验记录。实验的成功,让我懂得了:实验只有亲手去做了,才能真正了解其中的道理和细节,理论和实际往往是有差距的。即使曾经看过老师做类似的实验,对实验原理熟记于心,也不一定代表我们能在第一次就做好实验。
    氨气极易溶于水导致压强降低,由于气压差,瓶内液体或HCl气体上升出现喷泉或烟雾,看似简单的原理需要注意的问题却有很多,比如装置的气密性,导管内水和空气是否排干净,止水夹是否夹好等等。这次试验,培养了我的耐心和解决事情的能力,也让我看到了团队紧密协作的必要性。

 

四、实验探究乐趣多银镜反应影响因素探究实验后感

高二(14)班 毕玉婷

        我最初参加化学探究实验也是因为有点贪玩、好奇吧。怎么说呢,就是挺有新鲜感的一开始接到要做的实验挺开心的,想“可以做化学实验耶”,“好像很好玩的样子”,“可以学到不少东西吧”。然后就迅速寻找感兴趣的课堂,其中一个组员就提到自己一直想探究家里的热水壶瓶胆那镀层是什么物质又是怎样制备的。然后我们就热火朝天地展开资料查阅,然后有点沮丧地发现是有机反应中的银镜实验,看到很多我们没有学过的东西,实验的思路一下子也理不清楚。但后来想想挑战新问题,不就可以学到更多新的东西了吗?所以又兴冲冲地干下去。设计方案,跟老师交流商量,然后开始和大家一起做实验。大家很快就达成共识啦,负责测量的,负责记录的,大家分工合作做起来也比较快。

        我觉得实验中温度可能是一个比较大的误差,因为用酒精灯加热,温度很难控制。有时移开了酒精灯,温度计上的读数还在往上升。后来我们就能掌握好移开酒精灯的时机,把温度控制在一个范围内,然后记录那个范围里的实验现象等等。我们用的是控制变量法,在“定一议二”的思想指导下,我们纵向比较了变量与变量之间对银镜生成速率和光亮性的影响情况,再得出结论,这个方法比较普遍也比较实用。但有时也会有意料之外的现象发生。比如说某次我们做了三支试管都没有银镜出现,只是观察到溶液变黑。我们小组都感到很奇怪,反复想问题出在哪,试剂是昨天的试剂,试管是新的也不会沾到其他药剂啊。手忙脚乱之后才想到需要新配银氨溶液和饱和葡萄糖溶液!然后就发现葡萄糖溶液的浓度不够大的话,银镜反应也不会很明显,由此我们也引出好多疑问,例如做实验一时下乙醛的现象不够明显是不是浓度的原因?还有甲醛的量不同,实验结果也会不同的吧?实验中我们只控制了试剂的滴数但其浓度方面还是有很大不同吧。随着实验的进行,疑问、想要探究的地方也不断地在增加,不禁想学问还真是无穷尽啊。如果条件允许,还真想各种情况下都做出银镜来试试看有什么不同。

         刚做出银镜时大家的欣喜也还历历在目,在这次实验中我收获到的不仅仅是化学方面知识,还有两个新朋友呢。我知道还有很多有趣的现象不为我知,愿我能再有机会参加化学探究实验,能从化学处得到有趣现象的解释。

 

                                                               五、“尽信书不如无书”探究实验后感

                                                                            高二(11)班 廖佳文

          怀着想要尝试一下“实践出真知”的想法,我与两名同学进行了探究影响银镜反应因素的实验,我主要参加的是氢氧化钠对银镜反应中生成银镜的速率和镜面光亮性、致密性的影响实验。

        实验前,我们查看了一些相关的资料,得知银镜反应反应中银离子被还原性有机物还原成单质银,细小的银粒附着在光滑的器壁上,就形成了银镜。阅读文献之后,我们得知在银镜反应中银氨溶液的碱性强弱对反应的进行有很大的影响,在弱碱性条件下比较有利于银镜反应发生。我就建硝酸银溶液中先加氢氧化钠溶液后再加氨水得到的银氨溶液与没有加氢氧化钠溶液得到的银氨溶液的成分是不同的。加氢氧化钠溶液制得的银氨溶液碱性增强,会提高银镜反应的效果。但我们带着将信将疑的态度进行探究,不尽信书。

       真正到了实验室的时候,我们却有些不知所措了,事先的预习在脑袋里乱成了一团。这时指导老师告诉我们,不要慌,要先确定实验的物质,再去探究影响实验的因素。我们讨论后决定先不加氢氧化钠溶液,拿乙醛,甲醛,葡萄糖这些含有醛基物质进行对比。实验后我们发现葡萄糖的效果最好,甲醛其次,加乙醛的甚至没有制出银镜。我们确定了加饱和葡萄糖溶液。然后,我们依次探究了温度,氢氧化钠加入与否以及溶液的酸碱度对银镜反应的影响实验。

        实验中也出现了一些我们预料之外的情况,例如我们开始时没有在意葡萄糖溶液的浓度,结果在第二次做实验时由于配制的葡萄糖溶液浓度太低,没有制出银镜。查找的资料显示,水浴加热在50摄氏度至60摄氏度时实验效果最好。但在我们的实验中发现水浴温度在80至90度时制出的银镜最致密,最光亮。在我们犹豫是该遵从理论还是相信实验时,指导老师鼓励我们记下实验结果并尽可能多做几组平行实验来验证。

          这一次的实验让我们真正地体会到了学习探究的乐趣,也感受到了团队合作的重要性,实践才能出真知。

 

六、细探严究“影响银镜反应的因素”实验后感

高二(11)班 苏仲恒

        这次实验我们探究的课题是各种因素对银镜反应的影响,经过小组谈论后我们很快就确定了课题。初步了解这个实验时,我心里充满了兴奋和好奇。因为银这种昂贵的金属,竟然成为了我们这一次实验的主角。但是我们对银的性质非常陌生,于是我们展开了资料收集。

           通过资料收集,我们对这次实验有了初步的了解,于是我们开始制定试验计划。由于我们缺少做实验的经验,在开始的时候进度缓慢,在很多地方都要回产生分歧,各种问题也相继出现,但是通过我们一组人的同心协力,实验计划终于出炉了。

          我们对组里的各个成员进行分工,为的是各展所长,将实验效率和效果最大化。我在这个试验里是负责实验记录和照片拍摄的。虽然我有过记录过程这样的经验,但是记录实验过程还是第一次。但为了这次实验的成功,我还是尽力而为。

       在实验的过程中,我们还是遇到了不少困难。在第一次的实验中,我们证明出使用葡萄糖进行银镜反应的效果最好。但是在第二次实验,我们加入葡萄糖溶液时,没任何现象。这使我们的实验停顿下来了。经过我们仔细分析实验过程,终于发现时葡萄糖的浓度偏低。我们及时改正错误,并且记录下来。我们从错误中得出结论。葡萄糖浓度越高银镜反应的现象越明显。

        这一次实验使我成长了不少。使我学会了如何谨慎思考、严密设计实验方案,如何从错误中得出答案。通过这次探究实验,我对化学这门课有了更深的理解,我更热爱化学这门科目。原来化学简单二字,却有这么深的学问,细探严究,原来有那么大的乐趣。