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初中科学教学中有关“饱和溶液”实验改进的思考

作者

李青芳

浙江省宁波市宁海县力洋镇初级中学

义务教育化学课程标准要求“认识溶解和结晶的现象;知道绝大多数物质在溶剂中的溶解是有限度的,了解饱和溶液溶解度的意义” [1],本实验为学生理解溶解度的概念打下了基础,也为学生学习混合物的分离提供了基础。

一、人教版教材对“饱和溶液”实验的设计

人教版初中化学教材中,对于饱和溶液实验的设计分成两个实验进行,笔者在实验时,发现其存在一些不足之处: ① 实验耗时长; ② 第一次加入硝酸钾和加热后加入硝酸钾都有可能出现未完全溶解的现象; ③ 在实验设计过程中,氯化钠完全溶解和加热后硝酸钾完全溶解并不能说明该溶液为饱和溶液[2]。 ④ 两组实验中实验步骤较多,难以完成教学目标。

二、“饱和溶液”实验改进方案

该实验改进的主要思路: ① 前提是保证实验的完整性和科学性。 ② 关键是在原有基础上减少实验时间。 ③ 在原有基础上提高实验成功率。

(一)实验设计思路

实验方法采用对照实验法:其中一组实验材料是氯化钠,通过对比可以得出结论:第一次得到的溶液为不饱和溶液,通过增加溶质,可以让不饱和溶液转化为饱和溶液。在饱和的氯化钠溶液中继续加入清水,直至剩余氯化钠晶体全部溶解,为了确认该溶液是否是饱和溶液,继续往溶液里添加少量氯化钠,发现继续溶解,由此可以确定之前的溶液是不饱和溶液,增加溶剂是使饱和溶液转化为不饱和溶液的重要方法[3]。

另一组实验材料是硝酸钾,将硝酸钾溶于水形成饱和溶液,加热使其转化成不饱和溶液,再降温,使其又转化为饱和溶液。由此得出的实验结论是:升温可以让硝酸钾溶液从饱和变成不饱和,从而使学生明白温度是影响溶液溶解度的重要因素。

(二)实验操作过程

本实验在改进后总共分 5 步进行:用氯化钠溶液探究饱和溶液的概念以及饱和溶液和不饱和溶液的转化方法之一:增添溶剂或溶质;用硝酸钾溶液探究温度对溶液溶解度的影响以及饱和溶液和不饱和溶液的转化方法之二:升高或降低温度。

从实验现象及结果来看,改进后的实验效率更高,在时间花费较少的基础上更清晰地达成了教学目标,学生操作起来也更加简单,对于初次接触饱和溶液、不饱和溶液概念的学生非常具有适用性。

三、实验效果评价

(一)提高实验成功率是保障

改进后的实验操作简便、现象明显、成功率高,有助于学生根据实验证据进行分析和归纳,促进其科学思维的形成,大大增强了学生学习化学的兴趣,促进了思维和能力的发展。

(二)减少实验时间是关键

人教版“饱和溶液”实验操作过程中药品用量偏多,改进实验后,删去教材中硝酸钾溶于水的步骤、改变加热和冷却的方式,使实验时间由 28min 左右缩短至 10min ,从而能够确保课堂教学深入开展,做到实验和教学两不误。

(三)实验适用性是基础

本实验的改进只是在原有的基础上做了部分改动,从而使实验更适用于各个地区的教学,使得该实验更好推广。

(四)实验的不足之处

本实验正确操作过程中,加热试管后又放入冷水中,如果操作不当仍然会使得试管破裂,易发生危险,需要教师在演示过程中格外注意。

总体来说,改进后的实验在时间上和成功率上都远远高于原来的设计,使得该实验在操作过程中更具有普适性。尽管本实验在改进后优点明显,但仍存在诸多不足之处,希望在以后的操作过程中不断发现,不断完善,使得该实验在原有基础上更适合学生的发展。

改进后的实验操作简便、现象明显、成功率高,有助于学生根据实验证据进行分析和归纳,促进其科学思维的形成,大大增强了学生学习化学的兴趣,促进了思维和能力的发展。

(二)减少实验时间是关键

人教版“饱和溶液”实验操作过程中药品用量偏多,改进实验后,删去教材中硝酸钾溶于水的步骤、改变加热和冷却的方式,使实验时间由 28min 左右缩短至 10min ,从而能够确保课堂教学深入开展,做到实验和教学两不误。

(三)实验适用性是基础

本实验的改进只是在原有的基础上做了部分改动,从而使实验更适用于各个地区的教学,使得该实验更好推广。

(四)实验的不足之处

本实验正确操作过程中,加热试管后又放入冷水中,如果操作不当仍然会使得试管破裂,易发生危险,需要教师在演示过程中格外注意。

总体来说,改进后的实验在时间上和成功率上都远远高于原来的设计,使得该实验在操作过程中更具有普适性。尽管本实验在改进后优点明显,但仍存在诸多不足之处,希望在以后的操作过程中不断发现,不断完善,使得该实验在原有基础上更适合学生的发展。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017 年版)[s].北京:人民教育出版社,2018:56.

[2]陈培亮,许雪珠.初中化学“饱和溶液”实验的比较和改进[J].中小学实验与装备,2022,32(06):44-46.

[3]刘丹.初中化学“饱和溶液”教学实验的改进与探讨[J].中学化学教学参考,2014,(24):52-53.