巧借刑偵知識(shí)提升化學(xué)思維能力

汪立波

【摘 要】本文基于刑偵類電視節(jié)目中的刑偵知識(shí)能夠激起觀影者的好奇心，并使其投入地觀看這種現(xiàn)象，以《氨 硝酸 硫酸》為例，論述利用刑偵思維方法進(jìn)行教學(xué)的策略，以提高高中化學(xué)教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 刑偵知識(shí) 思維能力

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）12B-0146-02

刑偵類的電視節(jié)目是許多人比較喜愛的節(jié)目，其主要原因之一是出現(xiàn)在電視節(jié)目中的刑偵知識(shí)能夠激起觀影者的好奇心，在好奇心的引導(dǎo)下，觀影者會(huì)覺得整部影視劇精彩好看。如果將這種刑偵知識(shí)應(yīng)用于高中化學(xué)教學(xué)中效果會(huì)如何呢？筆者以刑偵電視節(jié)目中的知識(shí)為例，探究在教學(xué)中運(yùn)用刑偵思維方法的策略，供大家參考。

一、展示現(xiàn)象，設(shè)置懸疑

在高中化學(xué)教學(xué)中要想通過刑偵思維方法成功地激起學(xué)生的好奇心，那么在教學(xué)開始時(shí)就要為學(xué)生展示與課堂內(nèi)容有關(guān)的現(xiàn)象，這是非常重要的一步，這樣做的作用與刑偵影視劇中發(fā)現(xiàn)案情開始調(diào)查的作用是一樣的。通過展示現(xiàn)象，能夠讓學(xué)生在好奇心的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行探究。

如在教學(xué)《氨 硝酸 硫酸》時(shí)，為了能夠引導(dǎo)學(xué)生更好地掌握本節(jié)課的內(nèi)容，教學(xué)一開始筆者特地將裝有濃硫酸、濃硝酸的試劑瓶的標(biāo)簽用白紙蓋住，讓學(xué)生觀察并猜測(cè)這兩個(gè)試劑瓶中分別裝的是什么溶液。學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)，兩瓶試劑中有一個(gè)試劑瓶是棕色的，另外一個(gè)試劑瓶為無色的。然后分別聞一聞兩種試劑，發(fā)現(xiàn)只有棕色試劑瓶中的試劑有刺鼻氣味，另外一種試劑無味。在此基礎(chǔ)上，為能探究兩種溶液是否為酸性溶液，學(xué)生采用紫色石蕊試液來進(jìn)行測(cè)試。學(xué)生將適量的紫色石蕊試液分別盛放在兩個(gè)燒杯中，然后用潔凈的玻璃棒分別蘸取兩種溶液并分別放到對(duì)應(yīng)的燒杯中，觀察發(fā)現(xiàn)兩個(gè)燒杯中的紫色石蕊試液都變?yōu)榧t色，由此可知，兩個(gè)試劑瓶中的溶液都是酸性溶液。進(jìn)行完上面的這些探究之后，為了能夠?qū)⑦@兩種溶液明確地區(qū)分出來，學(xué)生又針對(duì)兩種溶液的脫水性進(jìn)行探究。在進(jìn)行脫水性探究時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)方法是，將兩種溶液分別滴加到蔗糖上觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無色溶液使蔗糖變黑色，棕色溶液對(duì)蔗糖沒有引起任何作用。由此現(xiàn)象可以進(jìn)行大膽假設(shè)，假設(shè)無色溶液為濃硫酸溶液（H2SO4），棕色溶液為濃硝酸溶液（HNO3），同時(shí)學(xué)生還可以對(duì)探究過程時(shí)發(fā)現(xiàn)的兩種溶液的性質(zhì)進(jìn)行簡單的歸納整理，以方便后面的驗(yàn)證猜想的實(shí)驗(yàn)。

通過上面的案例可以看出，在教學(xué)中采用刑偵思維方法能夠有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心，進(jìn)而驅(qū)使學(xué)生對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)逐步驗(yàn)證猜想，使學(xué)生更為牢固地掌握對(duì)應(yīng)的知識(shí)。

二、提出猜想，自主實(shí)驗(yàn)

展示現(xiàn)象之后，學(xué)生進(jìn)行一系列的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，并對(duì)試劑瓶中的溶液進(jìn)行猜想。提出猜想并對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)證是在教學(xué)中使用刑偵思維方法的第二步，也是比較關(guān)鍵的一步。下面就結(jié)合教學(xué)實(shí)例來對(duì)此進(jìn)行簡單的論述。

在上面的例子中，學(xué)生通過一系列的實(shí)驗(yàn)探究兩種未知溶液。經(jīng)過前面的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生大膽猜想這兩種溶液分別是濃硝酸（HNO3）和濃硫酸（H2SO4）。在提出猜想之后，學(xué)生針對(duì)猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證?；仡櫇庀跛幔℉NO3）和濃硫酸（H2SO4）的化學(xué)性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，這兩種強(qiáng)酸都能與金屬銅（Cu）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但是兩種酸與銅反應(yīng)的產(chǎn)物不同。濃硝酸（HNO3）與銅（Cu）的反應(yīng)過程如下：

Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

而濃硫酸（H2SO4）與銅（Cu）的反應(yīng)過程如下：

Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2↑+2H2O

從反應(yīng)過程來看，兩種酸與銅的反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生氣體、對(duì)應(yīng)的鹽及水。因此要想?yún)^(qū)別這兩種酸，對(duì)各自產(chǎn)物中的氣體進(jìn)行鑒別就能順利地區(qū)別出對(duì)應(yīng)的兩種酸。對(duì)比二氧化氮（NO2）氣體與二氧化硫（SO2）氣體的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)，二氧化硫氣體（SO2）具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，而二氧化氮（NO2）氣體不具備這一特性。因此設(shè)計(jì)兩種氣體的鑒定實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以采用使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通過裝有品紅溶液試劑瓶的方法對(duì)兩種氣體進(jìn)行鑒定。經(jīng)過這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之后，筆者讓學(xué)生自己動(dòng)手完成兩種氣體的鑒定實(shí)驗(yàn)。學(xué)生仔細(xì)地完成實(shí)驗(yàn)的所有步驟后，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的品紅溶液逐漸開始褪色，而另一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的品紅溶液沒有褪色，所以可以確定使品紅溶液褪色的實(shí)驗(yàn)裝置中的酸為濃硫酸溶液，不能使品紅溶液褪色的為濃硝酸溶液。

產(chǎn)生猜想并進(jìn)行驗(yàn)證是刑偵思維方法在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用非常關(guān)鍵的一步，在刑偵類影視劇中這一過程是尋找線索排除嫌疑的過程，在教學(xué)中則是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想的過程。通過這一過程學(xué)生能更為直接地掌握知識(shí)，并運(yùn)用知識(shí)。

三、反復(fù)驗(yàn)證，深度探索

通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)驗(yàn)證的結(jié)果進(jìn)行反思，看一看實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，實(shí)驗(yàn)裝置是否得當(dāng)，有沒有其他干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素。只有對(duì)這些發(fā)生在實(shí)驗(yàn)過程中的不定性因素考慮清楚，才能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

上面的例子是通過借助二氧化硫氣體（SO2）的漂白性，將其與二氧化氮?dú)怏w（NO2）進(jìn)行鑒別。表面上看這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不存在什么問題，但是對(duì)二氧化氮?dú)怏w（NO2）的性質(zhì)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，二氧化氮?dú)怏w（NO2）能夠溶于水，并且能與水發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)過程如下：

3NO2+H2O=2HNO3+NO ↑

而硝酸（HNO3）會(huì)發(fā)生分解，因此二氧化氮?dú)怏w（NO2）與水（H2O）與氧氣（O2）的反應(yīng)可以看作可逆反應(yīng)，其反應(yīng)過程如下：

4HNO3 4NO2+2H2O+O2↑

根據(jù)以上理論我們發(fā)現(xiàn)二氧化氮?dú)怏w（NO2）與水（H2O）的反應(yīng)是持續(xù)不斷地在進(jìn)行著。對(duì)一氧化氮（NO）氣體分析發(fā)現(xiàn)，一氧化氮（NO）氣體在工業(yè)上被用作人造絲的漂白劑，由此對(duì)上面例子進(jìn)行反思，反思通過讓品紅溶液褪色來鑒定二氧化硫氣體（SO2）是否存在一定的誤區(qū)？基于這一反思進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，這次驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)為“一氧化氮?dú)怏w（NO）能否使品紅溶液褪色？”在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前準(zhǔn)備了適量的純凈的一氧化氮?dú)怏w（NO）與適量的品紅溶液，并準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)用到的實(shí)驗(yàn)儀器。在完成實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，一氧化氮?dú)怏w（NO）并不能使品紅溶液褪色，所以可以證明，一氧化氮（NO）被作為人造絲漂白劑并沒有影響對(duì)二氧化硫氣體（SO2）與二氧化氮?dú)怏w（NO2）的鑒別，即通過能否使品紅溶液褪色來鑒別二氧化氮（NO2）氣體和二氧化硫（SO2）氣體的方法是可行的。

通過對(duì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思分析，可以使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加完善，避免由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的缺陷而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差。這樣的分析驗(yàn)證能夠使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣，使其在以后的化學(xué)學(xué)習(xí)中會(huì)用更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來進(jìn)行學(xué)習(xí)。

四、找出內(nèi)因，建構(gòu)體系

在對(duì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)反思驗(yàn)證之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的內(nèi)因進(jìn)行分析，以方便學(xué)生快速掌握同類知識(shí)。這樣能夠更為有效地幫助學(xué)生構(gòu)建完整的化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建相對(duì)完善化學(xué)知識(shí)體系。

在上面的例子中，雖然通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了一氧化氮?dú)怏w（NO）不能使品紅溶液褪色，但是它既然能被用來作人造絲漂白劑，為什么不能使品紅溶液褪色呢？為什么二氧化硫氣體（SO2）能使品紅溶液褪色呢？基于這些問題，筆者再次引導(dǎo)學(xué)生對(duì)此進(jìn)行探究。通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，二氧化硫氣體（SO2）能使品紅溶液褪色是因?yàn)槎趸驓怏w（SO2）與品紅溶液反應(yīng)生成不穩(wěn)定的無色化合物，這一化合物破壞了品紅溶液中起發(fā)色作用的對(duì)醌式。將該溶液加熱后，無色不穩(wěn)定化合物分解，恢復(fù)原來的顏色，這就是為什么二氧化硫氣體（SO2）能使品紅溶液褪色的原理。而一氧化氮?dú)怏w（NO）能被作為人造絲的漂白劑則是因?yàn)樗奈锢硇再|(zhì)所引起的，它并不具有能使品紅溶液褪色的強(qiáng)氧化性，所以不會(huì)使品紅溶液褪色。

完成一系列的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)之后，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的內(nèi)因進(jìn)行分析是非常關(guān)鍵的，這樣可以使學(xué)生了解知識(shí)的內(nèi)在本質(zhì)，進(jìn)而更好地掌握知識(shí)。

綜上所述，刑偵知識(shí)在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用能夠使學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下高質(zhì)量地完成探究任務(wù)，從而完成高質(zhì)量的學(xué)習(xí)。但是教師教學(xué)時(shí)，一定要注意對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，只有恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)才能讓學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下出色地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

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（責(zé)編 盧建龍）endprint