例谈中学化学演示实验教学应关注的问题

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1、例谈中学化学演示实验教学应关注的问题以初高中化学教材中过氧化氢的催化分解反应实验为例，阐述了让演示实验发挥应有的作用教师应思考的问题——演示实验表现的内容、演示实验操作的方法和演示实验教学的语言。中学化学教材中有许多演示实验，其内容的呈现形式一般是实验过程、方法和实验仪器、药品的文字说明以及实验装置、实验方法的图示。教材呈现出来的这些内容是演示实验的简约方案，不是演示实验的全部，它只是帮助教师教学的一个例子，是教师教学的参考，教材中演示实验的过程方法不是对教师教学的限制和规定，而是教师教学的样本。教学实践表明，如果对教材呈现的演示实验不进行加工处理而照本应用于课堂

2、教学，有些时候演示实验很难发挥其最佳教学效果或者根本达不到演示实验的目的。要想让演示实验发挥应有的作用，教师就需要认真思考演示实验教学中的关键性的问题——演示实验表现的内容、操作的方法和教学的语言，本文以二氧化锰催化过氧化氢分解演示实验为例加以说明。一、过氧化氢催化分解演示实验在王祖浩教授领衔主编的沪教版九年级化学和苏教版高中化学教材中都有过氧化氢加入二氧化锰催化剂催化发生分解反应的演示实验。沪教版九年级化学中过氧化氢的催化分解实验如下[1]：利用图2-9的实验装置，把稀的双氧水(6%的过氧化氢溶液)从分液漏斗慢慢加入装有二氧化锰粉末的锥形瓶中，收集一集气瓶放出的

3、气体，用带火星的木条伸入集气瓶中。研究表明，在双氧水制取氧气的反应中，加入二氧化锰能加速双氧水的分解。在反应前后，二氧化锰的质量保持不变，化学性质也没有发生变化。这种在化学反应中能增大化学反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质称为催化剂。苏教版高中化学教材《化学反应原理》中过氧化氢的催化分解实验如下[2]：向A、B、C、D4支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液，再向试管中分别加入2～3滴洗涤剂，向试管A中加入2～3滴FeCl3溶液，向试管B中加入少量MnO2粉末，向试管C中加入一小块新鲜的动物肝脏，D试管留作比较用。观察、比较4支试管中

4、发生的实验现象，并试着分析导致实验现象差异的原因。实验表明，催化剂对化学反应速率有显著影响。催化剂是通过降低反应所需的活化能来增大反应速率。如图2-10所示，没有催化剂参与的反应，活化能(Ea)较大，则反应的速率较小;而有催化剂参与的反应，活化能(Ea)较小，因此反应速率较大。从初高中催化剂的教学要求和教材呈现的文本材料我们可以看出，同样都是过氧化氢的催化分解实验，但用来说明的问题是不同的，初中教材中的实验用来说明催化剂的概念即什么样的物质是化学反应的催化剂，而高中教材中的实验用来说明不同催化剂对过氧化氢的分解催化效果不同和催化剂改变化学反应速率的原因。因此，过氧

5、化氢催化分解演示实验在不同时期教学的角度和关注点是不同的。二、演示实验教学应关注的问题1.演示实验的演示内容教材中的演示实验都承载着课堂教学中知识的、技能的、方法的等多方面的教学任务，课堂上演示实验要把它所承担的任务全部完成，就要求在实验演示的过程中让其能展现的内容全面表现出来，让学生全方位观察体验。催化剂是初中化学中的重要概念，教学要求是认识催化剂的基本特征。课堂教学中关于催化剂的演示实验就要能充分体现出催化剂具有的特征，让学生通过现象充分体验到催化剂的特点，要达到这一要求，演示实验的现象就要能表现出催化剂改变了化学反应的速率，而反应后物质的质量和化学性质没有发

6、生变化，让学生在观察、比较中得出对催化剂的认识。过氧化氢催化分解实验的现象是知识层面的，实验过程的体验和现象的观察、结论的获取是技能、方法层面的，初中化学教学中通过二氧化锰催化过氧化氢的分解实验一定要让学生切实感受到催化剂具有的特征，让学生在知识、技能、方法上有所收获，还要为高中化学中催化剂的教学铺垫，即催化剂改变化学反应速率，但不能改变化学反应的方向，让学生在观察比较中意识到不是加入催化剂反应才发生。高中阶段《化学反应原理》中催化剂的教学是初中化学学习的深入，目的是让学生认识催化剂加快化学反应速率的原因和不同催化剂的催化效果，因此，高中化学过氧化氢的催化分解反应

7、的演示实验就应该能从现象上表现出催化剂加入改变了化学反应的过程，最终催化剂没有发生变化，从而达到演示实验的教学效果。明确了实验要突出表现的内容，演示实验围绕着要突出表现的内容设计，让演示实验把教学需要的信息都呈现出来，演示实验才是有效的。做到这一点需要教师认真钻研教材研究演示实验，透彻理解文本材料，精心设计选择演示实验优化实验的做法。2.演示实验的演示方法演示实验的操作方法需要精心设计安排，否则演示实验只能成为课堂教学的点缀，让学生看些热闹、有些新奇而已，很难达到预想的结果。对于二氧化锰催化过氧化氢分解的实验，按照沪教版九年级化学教材中的方法进行演示实验，学生只是

8、感受到过氧