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“问题解决”在乙炔制备演示实验中的应用实例评析
王素懿1 韩程明2
( 222300)
摘要化学实验是培养学生问题意识和解决问题能力的最佳途径。在乙炔的实验室制法与性质验证的演示实验中,本文运用问题分析法,把复杂的实验分解为简单的构成要素,简捷地导入了乙炔气体的发生装置;通过除去乙炔气体中杂质的各种方法的设计,培养学生问题意识和解决问题的能力;利用乙炔气体收集方法的探索,培养学生的创新意识。
关键词乙炔制备问题意识解决问题创新意识
化学实验最能激发学生学习兴趣,演示实验是化学教师培养学生实验操作技能的最佳途径,也是我们培养学生解决问题的好机会。
美国教育家James M Sawrey曾经说过:“学习的所有形式都可以看作是问题解决的过程”[1]。让学生在分析与解决问题过程中学习与接受化学知识,可以为学生的终身发展奠定良好的基础。
如何将问题解决与思维训练设计于演示实验的教学过程中?关键在于实验教学过程中问题设计的科学性、启迪性与层次性。
下面是§2-1 脂肪烃“乙炔的实验室制法与性质验证”{新课程化学教科书(人教版)《有机化学基础》模块}这一演示实验中的教学设计与评析。
1 运用“问题分析法”导入乙炔气体的发生装置
乙炔气体的实验室制备方法,是非常重要的一个实验。实验室通常用电石(块状固体)与饱和食盐水(溶液)制备乙炔气体,因而该发生装置属于固——液型发生装置,和初中化学中制取氢气与二氧化碳的发生装置相比较,既相似又有区别,学生在学忆中,相似的知识点如果不加以准确区别的话,就会产生记忆上的模糊,不利于知识的学习与掌握。要能够准确区别,就必须对乙炔气体制备特征有非常清晰的了解。
笔者进行实验室制备乙炔气体的发生装置教学过程摘录如下:
师:请同学们看:我用电石(碳化钙)与水反应制备乙炔气体。
(教师演示:将一小块电石放入小试管,迅速加入约5mL的蒸馏
水,立即用橡皮塞塞紧,如图1所示),请学生表述看到的实验现象?
生甲:反应很剧烈,产生大量气体,且产生了大量的泡沫。
生乙:反应很快就停止了。
生丙:闻到了一股臭味。
师:请同学们思考:电石与水的反应太剧烈了,用什么办法来减缓乙炔气体产生的速率?
(学生热烈讨论)
生甲:用降低温度的办法(大部分学生表示反对)。
生乙:用分液漏斗来慢慢地加水。
生丙:用饱和食盐水来代替水(水在其中的质量分数小)。
师:用分液漏斗与饱和食盐水都是好办法!请思考: 用其他物质替代饱和食盐水行不行?
生:(分组讨论)还可以用KCl饱和溶液等代替饱和食盐水。
师:请同学们再观察刚才制取乙炔气体的小试管:有些泡沫冲出了试管,甚至会堵塞导管引发实验事故。使用什么样的方法才能克服产生的泡沫冲出小试管、堵塞导管这些缺点?
生甲:用大试管。
生乙:用烧瓶。
生丙:试管口放棉花。
师:很好。还可以什么样的仪器?
生:(分组讨论)还可以用锥形瓶、广口瓶等容积比较大的容器。
师:很好!(展示各种装置,如图2)
师:请你们总结实验室制乙炔气体装置的特点有哪些?
生:(分组讨论,展示讨论结果,教师总结)①最好用分液漏斗加水;②使用饱和食盐水替代水;③使用容积比较大的容器,如烧瓶、锥形瓶等。
在这段教