談?wù)勚袑W(xué)化學(xué)課中的探究活動

孫克俊

摘 要：伴隨著新課程實(shí)施的深入，越來越多的中學(xué)化學(xué)教師意識到了探究學(xué)習(xí)活動的重要性，其對培養(yǎng)學(xué)生探究意識、提升學(xué)生分析與解決問題的能力有著不可替代的作用。化學(xué)教學(xué)中探究活動教學(xué)是提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，探究活動打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式，使課堂教學(xué)發(fā)生了根本性變革。

關(guān)鍵詞：有探究價值；探究活動；探究問題；培養(yǎng)探究興趣

要研究探究性活動，要明確什么是探究。美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中對探究的定義是：“探究是多層面的活動，包括觀察；提出問題；通過瀏覽書籍和其他信息資源發(fā)現(xiàn)什么是已經(jīng)知道的結(jié)論，制定調(diào)查研究計劃；根據(jù)實(shí)驗證據(jù)對已有的結(jié)論作出評價；用工具收集、分析、解釋數(shù)據(jù)；提出解答，解釋和預(yù)測；以及交流結(jié)果。探究要求確定假設(shè)，進(jìn)行批判的和邏輯的思考，并且考慮其他可以替代的解釋。

一、選擇有探究價值的探究問題

在課堂上探究什么問題需要教師課前做充分的準(zhǔn)備，選擇具有探究價值的問題是實(shí)施探究活動的前提。是不是教材中的所有知識都需要探究？就知識的類型來看，有的知識只要知道“是什么”就可以，這類知識通過教師的講授或者學(xué)生自學(xué)就可以掌握；有的知識是有關(guān)“為什么”和“怎么辦”的，這類知識需要學(xué)生通過自己的實(shí)際操作、數(shù)學(xué)運(yùn)算、實(shí)驗探究、親身體會等具體的活動才能自主內(nèi)化和占有。

教師講授“Na的化學(xué)性質(zhì)”時，可以設(shè)計問題：鈉與水反應(yīng)很劇烈，能置換出水中的氫，如果把鈉塊投入硫酸銅溶液中，那么會發(fā)生什么樣的反應(yīng)呢？學(xué)生在初中學(xué)習(xí)過活潑金屬，能將不活潑金屬從其鹽溶液中置換出來，鈉比銅活潑，而鈉能置換出銅嗎？這個問題提出來后，學(xué)生就會思考，到底是鈉與水反應(yīng)，還是與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)了。所以在選擇探究問題時要從學(xué)生容易產(chǎn)生疑問、容易出現(xiàn)困惑的地方入手，同時，這個問題在這節(jié)知識的教學(xué)中也是一個需要學(xué)生重點(diǎn)掌握的內(nèi)容，這樣有助于學(xué)生基礎(chǔ)和基本技能的形成。

二、探究過程中的要讓學(xué)生自主探究

有一次在探究活動中，向同學(xué)們展示了一瓶標(biāo)簽殘缺的無色溶液，如圖所示，要求同學(xué)們進(jìn)行探究：確認(rèn)這瓶溶液究竟是什么溶液？

【提出猜想】提示：這瓶無色溶液只能是下面四種溶液中的一種：①硫酸鎂溶液；②硫酸鉀溶液；③硫酸溶液；④硫酸銨溶液

【查閱資料】

（1）常溫下，相關(guān)物質(zhì)的溶解度如下：

物質(zhì)MgSO4K2SO4（NH4）2SO4H2SO4溶解度分別為35.1g，19.5g，75.4g，與水以任意比互溶。

（2）（NH4）2SO4的水溶液顯酸性。

（3）含NH4+的鹽與堿混合受熱，會放出NH3。

【實(shí)驗探究】

（1）通過查閱資料，A同學(xué)認(rèn)為猜想②不成立，原因是________。

（2）為確定其他幾種猜想是否正確，A同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行探究：

實(shí)驗操作實(shí)驗現(xiàn)象實(shí)驗結(jié)論①取該溶液少許于試管中，向其中滴加幾滴________溶液溶液中有白色沉淀生成猜想①成立②用玻璃棒蘸取少許原溶液滴在pH試紙上，和比色卡對照溶液的pH小于7猜想③成立，B同學(xué)認(rèn)為A同學(xué)實(shí)驗操作②的結(jié)論不正確，她的理由是________。

（3）請你設(shè)計實(shí)驗方案，確認(rèn)該溶液是硫酸銨溶液并完成實(shí)驗報告：實(shí)驗操作實(shí)驗現(xiàn)象實(shí)驗結(jié)論取該溶液少許于試管中，________，猜想④成立，該反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

（4）定量探究硫酸銨的制備：工業(yè)上用硫鐵礦（主要成分是FeS2），經(jīng)過沸騰焙燒爐內(nèi)通空氣燃燒生成SO2和Fe2O3，SO2經(jīng)催化劑和氧氣的共同作用在接觸室內(nèi)轉(zhuǎn)化為SO3，最后SO3在吸收塔內(nèi)和水的共同作用轉(zhuǎn)化為H2SO4。實(shí)驗室就是用制得H2SO4溶液中通NH3相互化合制得一瓶上述132g20%（NH4）2SO4溶液。（反應(yīng)中不考慮物質(zhì)的損耗）思考：①在工業(yè)上要把硫鐵礦先碾成粉末再反應(yīng)的原因是________；②要制得132g20%（NH4）2SO4溶液，需含40%FeS2的硫鐵礦的質(zhì)量是________g。

【分析】

（1）某溫度下飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的值不會大于該溫度下溶質(zhì)的溶解度，常溫下硫酸鈉的溶解度為19.5g，則常溫下它的飽和溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=[19.5g19.5g+100g]×100%<20.0%，因此，該溶液不可能是硫酸鈉，故猜想②不成立。

（2）硫酸鎂、硫酸、硫酸銨三種物質(zhì)中只有硫酸鎂能與堿溶液氫氧化鈉溶液形成氫氧化鎂沉淀，因此，觀察到出現(xiàn)白色沉淀就可判斷溶液為硫酸鎂溶液，說明所使用的試劑為氫氧化鈉溶液；由于硫酸溶液、硫酸銨溶液都呈酸性的原因，測出溶液的pH小于7時，并不能就斷定溶液硫酸溶液，也可能是硫酸銨溶液。

（3）只要檢驗出溶液中含有銨根離子即可說明溶液為硫酸銨，因此可取溶液加入少量氫氧化鈉溶液，然后在試管口放一張濕潤的紅色石蕊試紙，觀察到有刺激性氣味氣體產(chǎn)生、試紙變成藍(lán)色，即可說明溶液中含有銨根離子，可確認(rèn)溶液為硫酸銨溶液。

【解析】

根據(jù)反應(yīng)的過程涉及的方程式為：4FeS2+11O2[點(diǎn)燃]2Fe2O3+8SO2；2SO2+O2[催化劑]2SO3；SO3+H2O═H2SO4；2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4；

設(shè)需要含40%FeS2的硫鐵礦的質(zhì)量為x，

FeS2～2（NH4）2SO4 1202×132 40%x132g×20%

[12040%x]=[2×132132g×20%]，解之得：[x]=30g

答：要制得132g20%（NH4）2SO4溶液，需含40%FeS2的硫鐵礦的質(zhì)量是30g。

總之，探究式教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、能夠引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和學(xué)會科學(xué)研究的方法，對學(xué)生知識建構(gòu)和能力培養(yǎng)有著較好的促進(jìn)作用，因此我們老師要在今后的教學(xué)中不斷探索、創(chuàng)新，更好的發(fā)揮探究式教學(xué)的。

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