第ｌＯ卷第５期 漯河职业技术学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｕｏｈｅ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖｏｌ＿１０ Ｎｏ．５ Ｓｅｐ．２０１１ ２０１１年９月 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７８６４．２０１１．０５．０４９ 研究性学习在化学教学中的应用 刘素华 （漯河市第四高级中学，河南漯河４６２３００） 寺・夺・÷・夺。夺－夺・夺‘夺・－４＞‘夺’夺’夺‘夺。夺‘夺‘夺‘夺 争‘夺‘夺’争 夺’夺‘夺’争‘夺‘夺‘夺‘夺’夺・夺‘－４＞‘夺‘夺・争・专・夺・夺・夺・夺・－４＞・夺・夺・－４＞・夺・孛・ 摘要：化学是以实验为基础的学科，在化学教学中，改演示实验为学生探究实验。以氨气的喷泉实验为例， 从确立研究课题、研究方法、制订研究计划、实施研究方案四个方面阐述如何开展研究性学习。通过改进实验，学 生学会了从多角度创新，从而实现培养创造性人才的目的。 关键词：研究性学习；化学；探究实验 中图分类号：Ｇ６３３．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—７８６４（２０１１）０５－０１１１－０２ 夺・牵・夺・夺・夺・夺・夺・夺・夺・夺・夺・夺・夺・夺．夺・夺・夺・－４＞・专・夺・夺・孛・夺・夺・夺・孛・孛・夺・牵・夺・夺・夺・夺・夺・夺・夺・夺・夺・牵・夺・÷・夺・夺・夺・夺．夺・ ０引言 研究性学习是在素质教育的背景下，经过多年的教育 实践形成的创造性学习方式。它是以学生的自主性、探索 性学习为基础，从学生的生活和社会实践中选择和确定研 （１）作为喷泉实验原料的气体的溶解度应是多少？ 难溶或不溶性气体能否形成喷泉？ （２）这个喷泉实验的原理跟生活中见到的喷泉原理 样吗？不一样的话，能否将生活喷泉的原理搬到化学实 一验中？ 究专题，主要以个人或小组的方式进行。是通过亲自实践 获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科 学方法，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力的学 习活动。在教学中，学生的头脑不应该是一个被填满的容 器，而是一个需要被点燃的火把。为了改变中国学生在中 学各科“世界奥林匹克竞赛”上次次荣登榜首而“诺贝尔 奖”却无人问津的僵局，我们必须大搞教育改革，激发学生 探究热情，培养学生的创新意识，积极开展研究性学习。 化学是以实验为基础的学科，化学实验可以从多方面 人手，在教学中演示实验一般是“验证性”，改演示实验为 学生探究实验是新课标教学理念的新要求，目的不是将结 论直接告诉学生，而是培养学生“实验一观察一提出问题 分析比较一得出结论”的能力，激发学生的实验创新及 探究能力。因此，笔者根据实际情况，结合平时教学的实 践，以氨气的喷泉实验为例，谈谈在化学教学的过程中，如 何开展研究性学习。 一（３）喷泉实验的装置如何进行改进和创新？除了形 成单一的粉红色喷泉，能否形成其他颜色的喷泉呢？能否 设计出双喷泉甚至三喷泉？如果可以要选用什么药品？ （４）实验中有哪些因素会对喷泉的效果有影响，如导 管的高度、实验时的温度、吸收液的温度等等？ 提出疑问后，在老师的指导下，综合可行性、操作性、 安全性等因素，将问题转变为课题，确定研究方向：探讨喷 泉实验能形成的条件，提出用不同的气体、不同的吸收剂 做喷泉实验；化学喷泉与生活喷泉的联系；喷泉实验的改 进研究；彩色喷泉的探究。让学生自由选择研究方向，设 计实验对相关内容进行探究。 ２制订研究计划 （１）学生按研究方向分组行动，共分四组。在老师的 指导下，完成初步的实验设计，明确组内成员的分工。 （２）集中交流与讨论。 （３）由各组的组长总结归纳相应知识。 １确立研究课题 高中化学（必修１）在氨气的性质中引入喷泉实验，其 原理是利用烧瓶中充满氨气，加入水后，因为氨气极易溶 于水，使烧瓶内的压力减少，造成水沿着玻璃管上升，如喷 泉般喷出烧瓶，而且会变成粉红色，犹如一个粉红色喷泉。 ３研究方案的具体实施 ３．１ 对比ＨＣ１和ＣＯ 的溶解度及喷泉实验效果 实验步骤如下： （１）取一瓶已充满ＮＨ 气体的圆底烧瓶，将带有玻璃 管和滴管（滴管里预先吸入水）的塞子塞紧烧瓶瓶口连接 好装置。 （２）往烧杯中加入水，滴上酚酞试液。 基于这个实验，学生仍有许多的疑问，为此，我让学生以小 组为单位就喷泉实验展开讨论，并把心中的疑问大胆地提 出来。汇总的问题主要有以下几个： 收稿日期：２０１１—０４—２６ 作者简介：刘素华（１９７６一），女，漯河市第四高级中学一级教师，主要从事高中化学教学与研究。 １１２ 漯河职业技术学院学报 ２０１１鱼 （３）挤压滴管的胶头，使水进入烧瓶，振荡，打开夹子 观察观象。 （４）取一瓶已充满ＣＯ 气体的圆底烧瓶，将带有玻璃 管和滴管（滴管里预先吸入３０％的ＮａＯＨ溶液）的塞子塞 紧烧瓶瓶口，重复第１—３的步骤，观察观象。 （５）另取一瓶已充满ＣＯ：气体的圆底烧瓶，将烧杯中 的水改为３０％ＮａＯＨ溶液，重复第１—３步骤，观察观象。 ３．２生活喷泉与化学喷泉 社会实践：组织成员到市中心广场喷泉的建筑公司采 访技术人员有关生活喷泉的构造原理；到地质局了解火山 喷发的原因。 实验探究：利用ＭｎＯ：加快Ｈ：０：分解氧气，加大烧瓶 内压强，在空气中形成喷泉 Ｍｎ０ Ｈ２０２－－－－￣２Ｈ２０＋０２ 实验步骤： （１）先关闭导管上的止水夹，向烧瓶中放入ＭｎＯ：，分 液漏斗中装Ｈ２０２，快速塞紧胶塞，打开分液漏斗，使烧瓶 中快速聚集氧气，气压增大； （２）在一段时间后，打开止水夹，烧瓶中的水受到高 压而喷出，在导管的出口处形成喷泉。 ３．３喷泉实验装置的改进和创新 ３．３．１形成多次喷泉 实验探究：利用一氧化氮易氧化成二氧化氮，二氧化 氮溶于水，引起气体颜色的变化，导致压强的减少，烧杯中 紫色石蕊试液立即被外界大气压压入烧瓶，形成美丽的红 色喷泉。实验步骤如下： （１）取一只５００ ｍＬ圆底烧瓶，配上双孔橡皮塞，一孔 插直玻璃管，直玻璃管下用胶管再连接一段直玻璃管，夹 上止水夹Ｂ，并把直玻璃管插入盛有紫色石蕊试液的烧杯 中；另一孔插直角导管，并用橡皮管和氧源相接，橡皮管上 夹上止水夹Ａ。 （２）在烧瓶中用排水集气法收集一氧化氮，瓶颈处留 下约５ ｍＬ水。把烧瓶固定在铁架台上，然后打开止水夹 Ａ，通人适量的氧气，使一氧化氮几乎完全氧化成二氧化 氮，瓶中气体的颜色由无色立即变成棕色，随即夹紧止水 夹Ａ，观察现象。 （３）当烧瓶内喷泉停止喷水后，再夹紧止水夹Ｂ，打开 止水夹Ａ，通人适量的氧气。重复上述操作。 ３．３．２喷烟和双喷泉实验 实验步骤： （１）制取一烧瓶ＮＨ３和一烧瓶ＨＣ１。 （２）关闭止水夹，挤压胶头滴管，烧瓶中氨气部分溶 解，压强减小，ＨＣ１被压人盛有ＮＨ３的烧瓶中，形成喷烟现 象。 （３）打开止水夹，由于两个烧瓶中压强都小于大气 压，因此形成双喷泉。 ３．４探究彩色喷泉 学生通过查阅资料，可以得到喷泉的颜色是由以下条 件所决定： （１）由溶液的酸碱性决定。如氨气溶于水显碱性，向 烧杯中的水溶液滴加酚酞，酚酞遇碱显红色，因此形成了 红色喷泉。若改用紫色石蕊试剂，则会形成蓝色喷泉。氯 化氢、二氧化硫等溶水呈酸性，向烧杯滴加紫色的石蕊试 剂，石蕊遇酸变红色，因此形成了红色喷泉。 （２）由气体与液体反应后的生成物所决定的。喷泉 溶液的颜色还可通过瓶内气体与所选的特定溶液反应后 得到的生成物的颜色决定（表１）。 表１ 常见气体较易形成喷泉实验组合 多彩喷泉的设计有三种方案： 第一种方案：烧瓶中由装一种气体改装两种或多种气 体。这些气体互不反应，但却能与同一种液体反应生成不 同颜色的产物而形成彩色喷泉。 第二种方案：烧杯中由盛一种溶液改盛几种互不反应 的溶液，而烧瓶中只盛一种气体，且这种气体能与上述几 种溶液反应生成不同颜色的产物而形成彩色喷泉。 第三种方案：用烧瓶装几种互不反应的气体，烧杯也 装几种互不反应的液体，且这几种气体能与上述几种溶液 反应生成不同颜色的产物而形成彩色喷泉。 实验步骤： （１）用一个干燥的圆底烧瓶收集足够量实验用气体。 （２）用带有三根玻璃管（一端成尖嘴状，且尖嘴状一 端应插入烧瓶内）的塞子塞紧瓶口，倒置烧瓶，三根玻璃管 的末端分别插入盛有实验需用的三种不同试剂溶液的酸 奶瓶里。 （３）三位学生同时挤压酸奶瓶，由于烧瓶内的气体极 易溶于上述三种溶液中，使烧瓶内压强减小，酸奶瓶内溶 液由玻璃管进入烧瓶，从而形成多种颜色的彩色喷泉。 （４）更换烧瓶内其他与酸奶瓶中溶液，达到更多的颜 色喷泉。 ４结语 通过这节研究性学习，学生系统、深入地了解了形成 喷泉的核心原理——形成压强差。通过改进实验，学生学 会了从多角度创新，并体验到生活中的化学无处不在。研 究性学习可以激发学生的内驱力，使学生从自己研究的实 践中归纳总结出知识，紧接着又把所学的知识应用到实践 中去解决实际问题，从而实现为国家培养创造性人才的目 的。 参考文献： ［１］ 肖新华．新课课程标准下高中化学实验教学探究［Ｊ］．成才之 路，２０１０，（１）． ［２］ 方炜杰．高中化学实验教学在新课标下的教学思考［Ｊ］．考试 用刊，２００９，（３８）． ［３］ 赵再兴．浅谈高中化学实验教学［Ｊ］．科海故事博览－科教创 新，２００９，（１）． ［４］ 陆艳梅．新课程下高中化学实验教学过程中的感悟［Ｊ］．实验 教学与仪器，２００９，（７）． ［责任编辑孟蕴华］