用化学实验培养微观思维能力

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1、用化学实验培养微观思维能力摘要:从微观角度科学地认识和研究物质及其化学变化是化学学习的基本思维方式。学生微观思维能力的培养与建立是学好化学的必要环节。笔者通过探究性实验地设计与微观模型的构建，力争帮助学生尽快建立宏观实验现象与微观实质之间的思维联系，从而理解化学反应的实质，提高学生学习化学的能力。关键词:化学实验探究性微观思维化学区别于其他学科的显著特点之一就是要求学生用“微粒观思维”去学习化学，但是在化学教学中，学生们能够感知到的是宏观的实验现象和变化的事实，而这些客观事实的实质却是肉眼和显微

2、镜看不到的微观世界的变化。因此，通过微观理论来理解宏观现象是化学不同于其他学科最具特征的思维方式，建立微观与宏观的联系就成为学生学好化学的必要环节。所谓微观思维，就是微观知识或信息在大脑中的记载和呈现方式，它主要是指：不能直接观察到的微粒（如原子、分子、离子等）的运动和相互作用，物质的微观组成和结构，反应机理等微观领域的属性在学习者头脑中的反映，具有抽象性等特征。微观思维可包括抽象思维、空间想象思维、逻辑思维等。它是建立在学生对有关微粒模型的直接感知和对微观世界丰富想象的基础上的。然而，学生微粒

3、观的培养与建立是一个长期的过程，也一直是化学教学和学习的一个难点，常常是制约化学学习质量的重要因素之一。一、增强实验的可视性，丰富学生对微观世界的感知化学学习中，常会出现有些学生由于缺乏想象力，对微观世界认识不足，造成微观理论知识学习较困难，出现认知上的分化。针对这种情况，在教学过程中，可适当增设一些学生分组实验，通过学生亲自动手操作并零距离观察现象以达到增强学生感性认知的目的。1．运用微粒观设计学生分组实验，指导课堂教学活动在《离子方程式的书写》一节中，课本设计的实验操作是“CuSO4溶液与B

4、aCl2溶液反应后,过滤取滤液滴加AgNO3溶液”,这个操作在课堂教学演示时比较费时、繁琐，且教材要说明的是溶液中发生了离子反应。但离子是肉眼无法看到的微观世界，如何将微观的肉眼无法看到的物质与宏观的可观察现象建立有机的联系,这就需要教师对教材进行研究和深加工，进而去开发、再创造。可以结合分层设问设计成这样的分组实验：问题1：碱溶液中主要存在的是什么微粒?现有Ba(OH)2溶液,如何设计实验证明?学生分组实验1：Ba(OH)2溶液中滴加酚酞试剂,溶液变红。结论：溶液中有OH-离子。问题2：在上述

5、溶液中滴加稀盐酸，产生什么现象？反应的本质是什么？7现象：溶液中红色逐渐褪去。结论：反应的本质是盐酸中的氢离子和氢氧化钡溶液中的氢氧根离子发生了酸碱中和反应。问题3：溶液中还有没有Ba2+？如何验证？学生分组实验2：在上述反应后的溶液中继续滴加稀硫酸，产生白色沉淀，说明反应后的溶液中有Ba2+。这样的设计是教师对课程的二次开发过程,将课程改革的理念与教学实践有机地结合在了一起，充分增强了实验的可视性，便于学生建立微粒间反应与宏观现象之间的联系。2．增强实验的可视性，换一种方式呈现实验现象实际上，

6、有很多有关物质性质的实验并没有明显的现象，可改进或增加一些实验，换一种方式呈现出现象，这样能帮助学生理解出微观粒子之间所发生的反应。在《二氧化硫》一节中，二氧化硫的性质实验是帮助学生接受和理解知识点的重要途径。但是，二氧化硫作为酸性气体、亚硫酸的酸酐，能被碱液吸收这一事实却没有明显的现象。为了让学生通过明显的实验事实理解科学知识的微观本质，可以将“氢氧化钠固体吸收二氧化硫气体”的实验作如下改进：把氢氧化钠固体盛装在小气球内待用，将锥形瓶中收集满干燥的二氧化硫气体，然后将小气球口套紧锥形瓶的瓶口，

7、使玻璃瓶和小气球形成密闭体系。然后将小气球中的固体氢氧化钠倒入玻璃瓶，并充分振荡。这时玻璃瓶中的二氧化硫气体被氢氧化钠吸收，瓶内压强迅速减小，将小气球吸入锥形瓶内且吸入外部的空气而呈张开状态。学生能想到这是因为瓶外的空气被吸入小气球的缘故。通过张开的小气球可以充分说明：锥形瓶内的二氧化硫气体被氢氧化钠吸收，二者发生了化学反应，引起了锥形瓶内外的压强不同而出现了上述现象。3.运用微粒观改进教材演示实验，建立正确的微观思维7在《蛋白质》一节的学习中，为了帮助学生在初次接触蛋白质这种胶体时有深刻的印象

8、，并很好地区别盐析与变性的不同，可把蛋白质的性质演示实验设计成学生分组实验，亲自动手进行蛋白质与浓硫酸铵溶液、氢氧化钠、硝酸铅溶液、浓硝酸、稀硫酸、苯酚溶液、双氧水等不同类别物质的反应，便于学生近距离观察蛋白质发生反应的现象。学生在亲自取用蛋白质溶液时，有时能看到有大团的胶状物，这对学生理解蛋白质分子是有机高分子化合物有着重要的作用。做完蛋白质的盐析和变性实验后，学生从实验现象的不同能想象出蛋白质分子变化的不同，如果不是亲手操作，这些内容学生理解起来就比较困难。另外，在做硝酸和蛋白质发生颜色反应