透過現(xiàn)象看本質(zhì)，運用性質(zhì)來探究

周樺

化學以實驗為基礎(chǔ)，實驗以探究為核心，因此讓學生掌握科學探究的方法、具備科學探究的精神，是化學教師教學目標的不變主線。選自初中化學的課題《酸和堿的中和反應(yīng)》以實驗導入探究酸和堿之間的反應(yīng)。

一、整合知識點，鋪墊課題

我們利用酸堿指示劑可以檢驗溶液的酸堿性，而借助pH可以精確地知道溶液的酸堿性的強弱程度，即溶液的酸堿度。將這兩個知識點整合在一起，從而引導學生從定性到定量的角度來認識溶液，有助于學生把課堂知識在生活、生產(chǎn)和科學研究中運用。

學生在學案中的預(yù)習部分填寫下表，完成后教師利用一體機中的投影展示學生的完成情況，并進行提問。

師：能使紫色石蕊溶液變藍的溶液，能使無色酚酞溶液發(fā)生什么變化？溶液的pH如何，說明溶液的酸堿性？

生：能使紫色石蕊變藍的溶液，能使無色酚酞溶液變紅，溶液的pH>7，溶液為堿性。

這樣做一方面靈活地建立起溶液酸堿性、紫色石蕊顏色變化、無色酚酞顏色變化、pH值之間的對應(yīng)關(guān)系；另一方面可以讓學生直觀地感受到滴有酚酞的無色溶液，可為酸性或中性這一考查重難點，也為接下來的實驗探究做好知識鋪墊。

二、透過實驗現(xiàn)象，探究實驗進程

課本上探究酸與堿能否發(fā)生反應(yīng)，選取的是稀鹽酸和氫氧化鈉，然而該反應(yīng)本身沒有明顯現(xiàn)象，需要借助酸堿指示劑，才能說明其發(fā)生了反應(yīng)。為了給學生更加直觀的印象說明酸堿能反應(yīng)，可以先借助有明顯現(xiàn)象的酸堿實驗，再引導學生設(shè)計實驗探究稀鹽酸和氫氧化鈉是否反應(yīng)。

師：進行探究實驗1，取少量氫氧化鐵粉末于試管中，加入少量的水。（生觀察實驗現(xiàn)象：紅褐色粉末不溶解。）

師：氫氧化鐵是一種不溶于水的堿，我們再向其中加入一定量的稀鹽酸，充分振蕩，稀鹽酸和氫氧化鐵能否發(fā)生反應(yīng)呢？

生1：紅褐色粉末溶解，溶液由無色變?yōu)辄S色。

生2：稀鹽酸和氫氧化鐵發(fā)生了反應(yīng)，呈黃色的溶液含有Fe3+，通過實驗現(xiàn)象，我們可以推測該反應(yīng)生成了氯化鐵。

師：同學們觀察實驗現(xiàn)象很仔細，并通過實驗現(xiàn)象，推測出稀鹽酸和氫氧化鐵發(fā)生了反應(yīng)?，F(xiàn)在分組完成稀硫酸與氫氧化銅的實驗，并完成學案中探究實驗1的部分。

生3：我們小組合作完成了實驗，并填寫好了實驗現(xiàn)象和化學方程式。

師：稀鹽酸、稀硫酸屬于酸，氫氧化鐵、氫氧化銅屬于堿，這兩組實驗說明了酸與堿能反應(yīng)，那么其他的酸與堿能否發(fā)生反應(yīng)呢？利用你們面前的實驗藥品、實驗儀器探究稀鹽酸和氫氧化鈉是否反應(yīng)。

生4：實驗藥品中還提供了酚酞溶液，氫氧化鈉能使無色酚酞變紅，而酸性、中性溶液都不能使酚酞變色，我們能否利用這樣的顏色不同，判斷實驗是否發(fā)生呢？

生5：我們小組先在氫氧化鈉溶液中滴加了酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅；再向其中加入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)紅色消失了，溶液變?yōu)闊o色。我們推斷稀鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。

師：借助酸堿指示劑判斷酸堿反應(yīng)的發(fā)生，這個想法很好。請同學們進行探究，并規(guī)范自己的實驗操作，完成學案中探究實驗2的部分。

生6：我們重新進行了稀鹽酸和氫氧化鈉的實驗，并完成了下面的問題。

①實驗步驟B中邊滴邊攪拌的目的是充分反應(yīng)；

②實驗中加入無色酚酞的作用是通過指示劑顏色的變化，判斷反應(yīng)是否發(fā)生；

③反應(yīng)的化學方程式為NaOH+HCl==NaCl+H2O；

三、利用已學知識，突破思維瓶頸

判斷稀鹽酸和氫氧化鈉是否恰好完全反應(yīng)，是課本實驗的延伸問題。課本實驗操作中提到“用滴管慢慢滴入稀鹽酸，并不斷攪拌溶液，至溶液顏色恰好變成無色為止。”然而學生在做實驗中，通常都做不到逐滴滴加，使溶液恰好變?yōu)闊o色。因此對反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的判斷，是本實驗探究的難點。

師：在同學們實驗過程中，老師觀察到所有小組的溶液都變?yōu)榱藷o色，但是有的同學并沒有按照實驗操作“用滴管慢慢滴入稀鹽酸，并不斷攪拌溶液”，而是加入稀鹽酸速率較快，甚至有同學沒有滴加，直接傾倒了稀鹽酸。那么這些不同的操作，會對反應(yīng)后的溶液中的溶質(zhì)成分有什么影響嗎？“至溶液顏色恰好變成無色為止”時，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么呢？

生1：顏色恰好變?yōu)闊o色時，表明此時稀鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是NaCl。

師：對。稀鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，此時溶液呈中性。大家實驗后的溶液均為無色，那么是否能表明稀鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)呢？

生2：溶液為無色不能說明稀鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)，鹽酸有可能滴加多了。

生3：酚酞呈無色時，溶液可能為中性，也可能為酸性。

生4：反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)可能為NaCl，也可能為NaCl和HCl。

師：同學們給出的猜測越來越具體，請利用之前所學的酸、堿的性質(zhì)設(shè)計實驗，進一步探究反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分。講臺前老師也準備了一些藥品，大家可以動手驗證自己的猜想，完成實驗探究。講臺上的實驗藥品有紫色石蕊溶液、鋅粒、鐵粉、石灰石、碳酸鈉、氧化銅、氧化鐵、氫氧化鐵、氫氧化銅、硝酸銀溶液；實驗用品及儀器有藥匙、pH試紙。每組學生根據(jù)自己設(shè)計的實驗方案選取實驗藥品等，實驗后教師選取不同的實驗方案進行展示。

生5：我們組給出了猜想，進行實驗，完成了學案中探究實驗3的部分。

兩種猜想的區(qū)別在于HCl，即對H+的檢驗，所以想到利用酸的通性，來完成實驗探究。如果學生選擇硝酸銀溶液無法達到實驗?zāi)康?，因為硝酸銀用來檢驗Cl-。學生對酸、堿、鹽的性質(zhì)掌握情況較好，但是考試不會單一地考查酸堿鹽的性質(zhì)，而是會設(shè)置一些情景，比如在實驗探究中利用物質(zhì)的性質(zhì)進行推斷、鑒別等。

本節(jié)課的教學設(shè)計重在實驗探究，設(shè)計思路是通過運用所學的酸、堿的性質(zhì)，逐步對酸和堿能否發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液成分進行探究。其中出現(xiàn)的“無明顯現(xiàn)象”、“無色溶液”都容易讓學生迷惑，學生可借助物質(zhì)的性質(zhì)，看到無形的實驗事實背后的有形物質(zhì)，從而將單一的化學知識轉(zhuǎn)變?yōu)榉治龊徒鉀Q問題的能力，有助于學生形成化學思維。

責任編輯 張 凱endprint