中学实验中研究性学习能力的探究张伟霖为了提高学生的学习兴趣,培养学生不满足现状思想,提高学生的求知欲望,树立追求卓越的人生态度,必须重视实验中的研究性学习,通过学生自己动手做实验,让学生在实验中发现问题、分析原因,用相关的知识解决或解释问题,在这个过程中,让学生学到科学的研究方法,获得更加丰富的科学文化知识且在多方面获得体验。学生通过研究性学习,不但知道如何运用学过的知识,还会很自然地在已经学过的知识之间建立一定的联系,而且,为了解决问题学生还会主动地去学习新的知识。“研究”这个词本身就具有挑战性,高中的研究性学习和大学、科研机构的“研究”在内涵和要求上有着根本的区别。它仍然是一种学习,只不过是“像科学家一样”的学习。它形式上是“研究”,实质上是学习,一种综合性的学习。我选取学生常接触的物品来研究。大多学生喜欢喝饮料,饮料的包装有塑料,有纸质,有金属。最后确定研究对象是:雪碧金属包装,验证其铝合金的成分。一、研究方法根据金属元素化学性质的差异性,通过化学反应中出现的现象加以研究判断。初步假设该包装的主要金属元素是:铝、镁、铁。二、化学原理由于铝很活泼,在与空气接触中就自然而然反应生成氧化铝,所以包装盒成分中还有氧化铝。用酸和碱处理。相关元素涉及到的化学反应有:⑴铝元素①铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,②铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,③氧化铝和酸反应生成氯化铝和水,④氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,⑤氯化铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氯化钠,⑥氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,其中有一些重要的实验现象:加氢氧化钠会有白色絮状沉淀,当氢氧化钠过量,该白色沉淀会逐步溶解,最后消失,这是铝元素的特殊性质。⑵铁元素①铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,②氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁和氯化钠,③氢氧化亚铁在溶液中与空气中的氧气反应生成氢氧化铁,其中也有一些重要的特殊现象:生成的氢氧化亚铁是白色絮状的,但与众不同的是,在空气中很快变成灰绿色,最后变成红褐色。⑶镁元素①镁和盐酸反应生成氯化镁和氢气,②氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,氢氧化镁是白色沉淀,不溶解在氢氧化钠中。通过它们各自的特性加以确定。三、实验研究㈠实验用品和实验仪器盐酸、氢氧化钠溶液、包装盒、小剪刀、烧杯、玻璃棒、试管、胶头滴管、铁架台、漏斗、滤纸㈡研究步骤、现象和结论1、用小剪刀剪去一条包装盒,放在一支试管中。向这支试管里加氢氧化钠溶液,看到有气泡产生,试管底部有不溶物固体。过滤,取滤液少些,其中滴加氢氧化钠溶液,看到有白色絮状沉淀,随着氢氧化钠的增加而增加,但继续加氢氧化钠,会看到沉淀逐渐减少,最后完全溶解消失。说明含有铝元素。2、取上面过滤得到的固体于试管中,向这支试管里加盐酸,看到有气泡,再加氢氧化钠溶液,看到白色絮状沉淀,但很快变成灰绿色,最后变成红褐色。说明含有铁元素。如果有镁元素的话。加酸溶解,变成镁离子,镁离子与碱反应生成氢氧化镁白色沉淀。混杂在氢氧化亚铁中,不易肉眼辨别,所以,镁元素是否存在,用定性的方法是无法确定。可用定量方法确定。在本次实验中不作研究。通过学生自己亲身参与实践活动(观察、讨论、试验、设计、评估等)获取了一些在书本上学不到的知识、得出了亲眼目睹的结论、提高了智力认识水平,开拓了学生的思路,加深了对书本知识的理解,巩固了老师所传授的理论知识等等。总之,实验中的研究性学习,对学生的终身发展大有好处。