高中化学探究性实验的初步探讨

高中化学探究性实验的初步探讨

孙成军

孙成军陕西省周至县第二中学710400

探究性实验是指在教师指导下，学生围绕某个问题独自进行实验，观察现象，分析结果，从中发现科学概念或原理，以获得知识、培养探究能力的一种教学方法。探究性实验不仅要让学生意识到学习的结果，更着力于让学生主动发现问题，探求和解决问题，掌握知识的形成过程。探究性实验不仅仅是让学生学习实验的方法和过程，更重要的是通过实验，培养学生探索与发现的能力，它对培养学生独立思考、探索研究的能力有积极作用。

学生的探究过程是在教师指导下，敏锐地发现问题，主动地提出问题，积极地寻找解决问题的方法，探究结论的自主学习过程。

一、确定问题情境

将SO2通入蘸有高锰酸钾溶液的红花，发现红花渐渐褪色。如图：

红花褪色的现象是因为SO2的漂白性吗？

二、分析因果，提出假设

1、SO2使高锰酸钾溶液褪色的原理与SO2漂白品红溶液的原理相同。

2、SO2与高锰酸钾发生氧化还原反应而褪色；若发生氧化还原反应，SO2应为还原剂，则氧化产物中应含有SO42-。

三、收集资料，提出方法

收集资料可以通过哪些途径？学生们经过讨论认为，可以查阅教材，可以去阅览室查阅有关中学化学教育类的杂志，也可以通过网络搜索、整理，或者自己设计实验，通过实验探究来解决问题。

四、设计实验，探究假设

在教师的指导下，学生们根据上述的假设，设计了多个实验，多数实验取得了较好的效果。现以下列实验为例：

１、两支试管分别装入品红溶液和高锰酸钾溶液，各通入SO2进行实验。如图1、图2：

a、稀硫酸；b、亚硫酸钠粉末；c、品红溶液；d、氢氧化钠溶液

图１、SO2漂白品红溶液实验

现象：试管A中红色溶液渐渐褪色。

e、稀硫酸；f、亚硫酸钠粉末；g、高锰酸钾溶液；h、氢氧化钠溶液

图２、SO2通入高锰酸钾溶液实验

现象：试管B中紫红色溶液渐渐褪色。

用图1实验得到试管A中已褪色的溶液做图3实验：

图3、实验

现象：试管A中溶液又变为红色。

用图2实验得到试管B中已褪色的溶液，分别装入两支试管C、D。

取试管C做图4实验：

现象：试管C中溶液颜色不变，没有变为红色。

２、试管D做图5实验。

图5、实验

现象：①步骤中无现象，②中有白色沉淀产生。

五、分析现象，得出结论

上述实验说明了SO2漂白原理是SO2与有色物质（如品红）结合生成了不稳定的无色物质，加热后又恢复为原来的颜色，即仍有品红。而SO2使高锰酸钾溶液褪色后的溶液，加热后不能恢复为原来的颜色，说明了SO2使高锰酸钾溶液褪色的原理与SO2漂白品红溶液的原理是不相同的。

图5实验中有白色沉淀产生，证明试管D溶液中含有SO42-，即SO2与高锰酸钾发生氧化还原反应生成了SO42-（5SO2+2KMnO4+2H2O=2MnSO2+2H2SO4+K2SO4）,也就是说蘸有高锰酸钾的红花褪色不是SO2的漂白性，而是SO2与高锰酸钾发生氧化还原反应，消耗了高锰酸钾而褪色。

六、反思与体会

本次实验探究活动充分体现了学生的自主学习。通过开放性探究实验激发了学生运用原先学到的知识技能进行合理想像，从中发现新知识、解决新问题的积极性，培养学生提出问题、解决问题的能力，使学生获得了一定的科学研究经验，增进了兴趣，培养了科学的态度与价值观。