基于新课标的初中化学实验教学实践

实验教学不仅是化学知识传授的重要途径，还是培养学生科学素养、实验技能和创新能力的关键环节。本文以人教版九年级化学上册“氧气的实验室制取与性质”为例，结合新课程标准，对初中化学实验的教学策略进行了讨论。以期为初中化学实验教学的改革与发展提供有益的参考和借鉴。一、有效互动，引出实验教学内容氧气的制法及实验操作是人教版九年级化学上册第二单元的重点，也是学生学化学以来遇到的第一种气体的制取。如何引导学生亲自动手做好实验便成了重中之重。教师应给学生提供更多的实验探究机会，引导学生正确地进行实验操作。教师可以按照“回顾→提出问题→展示实验→寻求归纳→实验探究→比较总结→得出结论→拓宽眼界→激发兴趣”的步骤及方法展开实验教学。【问题引入】空气中含有哪些成分？能否从空气中获得氧气？学生：除了氮气和氧气，空气中还包含稀有气体、二氧化碳等多种成分。至于从空气中提取氧气，答案显然是可以的。【设问】那么，在严谨的实验室中，我们通常是如何制取氧气的呢？接下来，我们将通过实验深入探索这个问题。【实验】在本次实验中，我们同时使用酒精灯对过氧化氢溶液和二氧化锰进行加热处理。随后，我们尝试将带火星的木条伸入试管口，仔细观察并记录实验过程中的各种变化。【观察记录】过氧化氢溶液呈现出清澈透明的状态，而二氧化锰则呈现出黑色的粉末状。当对过氧化氢溶液进行加热后，我们观察到产生了少量的气体，这些气体使得原本带火星的木条重新焕发出火焰。然而，对于同时加热的二氧化锰，我们并未观察到任何气体的产生，带火星的木条也并未出现任何变化。【小结】用酒精灯加热过氧化氢溶液时产生氧气。加热二氧化锰不产生氧气。【引入新课】氧气的重要性无需多言，但该如何制取它呢？这正是我们接下来要学习的内容，让我们一同揭开氧气的制取方法的神秘面纱吧。【实验】1.我们先将5毫升浓度为5％的过氧化氢溶液注入试管中，不施加任何加热操作，随后我们小心翼翼地将带火星的木条伸入试管内，仔细观察木条是否重新焕发火焰？2.我们轻缓地将装有过氧化氢溶液的试管进行加热，并细心记录这一过程中产生的所有现象。随后，我们再次将带火星的木条伸进试管，认真观察并记录所发生的变化。3.我们在另一支试管中也加入了5毫升浓度为5％的过氧化氢溶液，并特别添加了少量的二氧化锰。接着，我们同样将带火星的木条伸进试管，耐心观察并记录此时产生的现象。【注意】学生在进行这些实验时必须保持高度的专注力，仔细观察实验过程中的每个细节，积极思考并尝试解答实验中出现的问题，以便更深入地理解实验原理。【实验现象】1.不加热过氧化氢溶液时，带火星的木条不能复燃，说明没有氧气放出。2.加热过氧化氢溶液时，带火星的木条复燃，说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。3.不加热，但在过氧化氢溶液中加入二氧化锰，带有火星的木条复燃，说明在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰时会产生氧气。在实验中，教师可提问，并引导学生思考和回答。师：什么叫反应物？生：参加反应的物质。师：一个化学反应发生时，是不是某一种反应物可以有也可以无呢？生：不，必须有。教师总结：只要有一种化学反应，反应物一定是存在的。但是，在用过氧化氧溶液生产氧气的过程中，加入二氧化锰在没有加热的情况下也能生成氧气。没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气，可见二氧化锰不是一种必须有的物质，它也就不是一种反应物，而是一种催化物。【过渡】实验室制氧气的方法是否仅此一种呢？非也。实验室中可以用多种方法来制取氧气。下面，我们就介绍实验室制取氧气的另一种方法——加热高锰酸钾制取氧气。实验中有效的互动可以让教师及时讲解知识点。学生一边观察教师实验，一边紧紧跟随实验现象及进展，能够有效提高上课效率，提升学习效果。二、引导探索，激发学生的好奇心在新课标导向下，初中化学实验教学不仅注重知识的传递，还强调对学生好奇心和探究能力的培养。为此，教师需要精心设计富有探索性的实验项目，这些实验项目旨在引导学生主动提出问题，并鼓励他们通过实验来寻找答案。教师可以在教学中提出问题，激发学生的探索欲。如何获得氧气？怎样验证得到的气体是氧气？为什么氧气能使带火星的木条复燃？这些问题像磁石一样吸引着学生去深入探索。学生渴望通过实验来找到答案，渴望通过自己的双手来验证书本上的知识。这种探究过程不仅让学生更深入地理解了氧气的性质，还培养了他们的科学思维和创新能力。以学生实验“加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气”为例。★探究点一加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气提出问题：在实验室中，我们采用加热高锰酸钾的方法来制取氧气。在此过程中，我们使用了哪些实验器材？实验装置中，哪部分是用于产生氧气的？哪部分是用于收集氧气的？为何我们可以选择排水法来收集氧气？讨论交流：结合我们之前学习的化学实验操作技巧，以及氧气的物理和化学性质来进行深入的探讨和总结。【归纳总结】1．反应原理：高锰酸钾■锰酸钾+二氧化锰+氧气2．实验装置：（除了基本的实验器材外，若使用氯酸钾作为原料，试管口则无需放置棉花，以避免堵塞。）3．收集方法：由于氧气不易溶于水，我们常采用排水法来收集，以获得更纯净的氧气。同时，由于氧气的密度大于空气，我们也可以选择向上排空气法来收集更为干燥的氧气。4.操作步骤：将操作步骤简化为“查装定点收离熄”，谐音记忆为“茶庄定点收利息”。5．检验方法：为了验证收集到的是否为氧气，我们可以将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条迅速复燃，则证明收集到的是氧气。学生通过简单的化学反应，亲手制取出维持生命的气体，这种体验无疑为他们带来了极大的兴奋和满足。当学生看到氧气从试管中缓缓冒出，那种直观的感受和成就感让他们对化学产生了更加浓厚的兴趣。三、实践操作，提升学生的实验技能化学实验实践操作不仅关乎学生的技能学习，还与实验过程的安全性和效率紧密相连。为了确保实验的安全性，教师需要在实验中强调操作的规范性，确保每个步骤都准确无误。学生通过反复实践，不仅能够熟悉实验流程、避免失误操作，还能够逐渐掌握基本的实验操作技能，从而提高实验效率。在“氧气的实验室制取与性质”实验中，教师组织学生进行第二个探究实验“木炭和铁丝在氧气中燃烧”，教师要详细讲解实验注意事项，要求学生具备精准的操作技巧。学生通过反复实践能够逐渐掌握如何使用坩埚钳，如何安全使用酒精灯确保既能够获得足够的氧气量，又能避免试管破裂或产生有害气体。这种技能的掌握不仅增强了学生的自信心，还为他们后续学习氧气的其他性质和应用打下了坚实的基础。★探究点二木炭和铁丝在氧气中燃烧提出问题：当我们采用前述方法成功制取两集气瓶氧气后，若将木炭和铁丝分别置于其中进行燃烧，它们会产生怎样的现象？讨论交流：我们将深入探讨实验的基本操作，并对观察到的现象进行归纳与总结，以便进一步加深对氧气性质的理解。实验活动：1.我们使用坩埚钳夹取适量木炭，并在酒精灯上加热至其呈现炽热状态（请务必注意安全，避免烫伤）。随后，我们迅速将炽热的木炭插入盛有氧气的集气瓶中，并仔细观察其燃烧时产生的各种现象。待木炭燃烧完毕后，我们向集气瓶中加入适量的澄清石灰水，并进行振荡，以观察石灰水与燃烧产物之间的反应现象。2.我们点燃火柴，并小心翼翼地将其固定在螺旋状的细铁丝底部（操作时请保持警惕，注意防火安全）。然后，我们将固定有火柴的细铁丝缓缓插入盛有氧气的集气瓶中，并仔细观察细铁丝在氧气中燃烧时的各种现象。【归纳总结】在学生实验的过程中，教师反复强调安全意识以培养学生的实验技能。特别是在“氧气的实验室制取与性质”这样涉及火源和高温操作的实验中，安全意识的培养显得尤为重要。在实验开始前，教师需要向学生强调实验安全的重要性，让他们明白每个操作都关系到自身和他人的安全。在实验活动开始前，教师要详细讲解如何正确使用火源，以避免火灾或烫伤的发生。四、合作学习，培养学生的团队协作能力在新课标指导下的初中化学实验教学中，合作学习不仅是一种教学策略，还是一种培养学生综合能力的重要方式。教师将学生分成小组进行实验，不仅提高了实验的效率和趣味性，还为学生提供了一个难得的团队协作和沟通的机会。以“氧气的性质探索”实验为例，教师将学生分成小组，让他们通过合作学习的方式深入探索氧气的性质。第一个实验是木炭燃烧后向集气瓶中导入少量澄清石灰水。在这个实验中，学生首先需要充分讨论，确定实验的详细步骤和每个成员的具体职责。有的成员负责用坩埚钳夹住点燃的木炭放入集气瓶中，确保木炭能够充分燃烧；有的成员负责在集气瓶中导入适量的澄清石灰水，以便观察燃烧后产生的气体与石灰水的反应；还有的成员则负责观察和记录实验现象，包括木炭燃烧的情况、火焰的颜色和形状以及石灰水是否变浑浊等。在实验过程中，学生需要频繁地进行沟通。例如，当木炭燃烧不稳定时，负责操作的成员会及时告诉其他成员，并一起讨论可能的原因和解决办法。在实验过程中，负责操作的成员会及时向其他成员报告火柴燃烧的情况，包括火焰的颜色和形状等。其他成员则会根据这些信息来观察和记录实验数据。在完成了“氧气的性质探索”实验后，每个小组的成员都充满了热情和好奇心，通过交流和讨论，他们能够更深入地理解氧气的性质，并提升自己