新課改下初中化學(xué)問(wèn)題式教學(xué)探究

任曉蒙

摘 要：概念是化學(xué)知識(shí)的重要組成部分，也是最基礎(chǔ)的化學(xué)知識(shí)，它是學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)屬性及其規(guī)律的起點(diǎn)。如何使單調(diào)的概念教學(xué)更富啟發(fā)性和探究性，將化學(xué)學(xué)科思想及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)融入枯燥的概念教學(xué)中是化學(xué)教師努力的方向。在蘇教版初中化學(xué)“催化劑”的教學(xué)中做了初步嘗試。

關(guān)鍵詞：化學(xué)；問(wèn)題式探究；催化劑

教材中以二氧化錳在雙氧水分解中的作用為例，引入“催化劑”的概念。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

雙氧水分解制氧氣

學(xué)生對(duì)雙氧水的認(rèn)識(shí)僅限于可以作為消炎外用藥，所以首先通過(guò)PPT將雙氧水的性質(zhì)呈現(xiàn)給學(xué)生：“過(guò)氧化氫化學(xué)式為H2O2，俗稱(chēng)雙氧水。外觀(guān)為無(wú)色透明液體，是一種強(qiáng)氧化劑，其水溶液適用于醫(yī)用傷口消毒及環(huán)境消毒和食品消毒。在一般情況下會(huì)分解成水和氧氣，但分解速度極其慢?！睂W(xué)生對(duì)剛剛學(xué)習(xí)的第一節(jié)氧氣的性質(zhì)比較熟悉，通過(guò)利用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣的生成可以判斷反應(yīng)的發(fā)生。為了探究二氧化錳在雙氧水分解實(shí)驗(yàn)中起到的作用，我設(shè)計(jì)了以下3組實(shí)驗(yàn)：

（1）向3支試管中分別加入5 mL 6%的雙氧水溶液，將帶火星的木條伸入第一支試管，觀(guān)察現(xiàn)象。（2）將第二支試管微熱，觀(guān)察有什么現(xiàn)象發(fā)生，將帶火星的木條伸入試管，再次觀(guān)察現(xiàn)象。（3）向第三支試管中加入少量MnO2，觀(guān)察有什么現(xiàn)象發(fā)生，將帶火星的木條伸入試管，再次觀(guān)察現(xiàn)象。

將實(shí)驗(yàn)步驟以PPT的形式呈現(xiàn)。請(qǐng)1名同學(xué)到講臺(tái)上完成3組實(shí)驗(yàn)，其他同學(xué)觀(guān)察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并試著分析原因。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄

PPT展示可以使木條復(fù)燃的氧氣濃度：“研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)氧氣和空氣的混合氣體中，氧氣濃度達(dá)到36%時(shí)，帶火星的木條即可復(fù)燃，36%是使帶火星的木條復(fù)燃的濃度極限?！?/p>

請(qǐng)大家思考：第（1）組實(shí)驗(yàn)?zāi)緱l為什么不能復(fù)燃？第（2）組為什么可以復(fù)燃？溫度在其中起了什么作用？

根據(jù)資料提示絕大多數(shù)同學(xué)能回答以上問(wèn)題，第（1）組實(shí)驗(yàn)雙氧水在常溫下分解速率慢，產(chǎn)生的氧氣量少，達(dá)不到使帶火星的木條復(fù)燃的濃度，加熱可以加速雙氧水的分解，極短的時(shí)間內(nèi)就可以產(chǎn)生大量氧氣，達(dá)到使帶火星的木條復(fù)燃的氧氣濃度。

接下來(lái)就有學(xué)生問(wèn)：“為什么第（3）組沒(méi)有加熱帶火星的木條也能復(fù)燃？MnO2起什么作用？是一種反應(yīng)物嗎？”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比已經(jīng)引發(fā)了一些學(xué)生的思考，并生發(fā)出有價(jià)值的問(wèn)題。

隨后我問(wèn)大家：“什么叫反應(yīng)物？反應(yīng)發(fā)生時(shí)一種反應(yīng)物是不是可以有，也可以沒(méi)有？”

“反應(yīng)物是參加反應(yīng)的物質(zhì)，反應(yīng)發(fā)生時(shí)必須存在。”

“既然任何一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的時(shí)候反應(yīng)物必須存在。而在上述實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有MnO2，直接加熱雙氧水溶液可以產(chǎn)生氧氣，加入MnO2，不加熱也可以產(chǎn)生氧氣，可見(jiàn)MnO2不是一種必須有的物質(zhì)，它也就不是一種反應(yīng)物?！?/p>

學(xué)生隨即問(wèn)道：“那MnO2是一種什么物質(zhì)呢？”

此刻的認(rèn)知沖突已經(jīng)吊起了很多學(xué)生的胃口。為了回答上述問(wèn)題，我們繼續(xù)做了另一組實(shí)驗(yàn)，待第（3）組試管中沒(méi)有氣泡產(chǎn)生時(shí)，再次向試管中加入雙氧水，觀(guān)察現(xiàn)象。試管又迅速產(chǎn)生大量氣泡，用帶火星的木條檢驗(yàn)，木條依然復(fù)燃，證明產(chǎn)生的氣體仍然是氧氣。

接下來(lái)提出第三個(gè)問(wèn)題：“剛才的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么呢？”

“雙氧水和MnO2混合制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，MnO2可以重復(fù)利用?！?/p>

“化學(xué)反應(yīng)前后MnO2的性質(zhì)有沒(méi)有發(fā)生改變呢？”

“沒(méi)有，依然可以和雙氧水作用產(chǎn)生氧氣?！?/p>

“MnO2的質(zhì)量有沒(méi)有發(fā)生改變呢？”科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)前用精密的天平稱(chēng)量MnO2的質(zhì)量，試驗(yàn)后將MnO2洗凈、充分干燥、再次稱(chēng)量，比較反應(yīng)前后MnO2的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有發(fā)生變化。

“既然MnO2的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都沒(méi)有發(fā)生變化，那么它在反應(yīng)中起什么作用呢？請(qǐng)大家對(duì)比第（2）（3）組實(shí)驗(yàn)回答?！?/p>

“和加熱的作用一樣，加快反應(yīng)速率?！?/p>

“非常好，化學(xué)上我們把像MnO2這種加快化學(xué)反應(yīng)速率，但本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變的物質(zhì)叫做催化劑，故MnO2就是雙氧水分解的催化劑。那么催化劑有哪些性質(zhì)呢？根據(jù)上面的分析總結(jié)一下就是：催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，自身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不發(fā)生變化。用幾個(gè)字概括就是一變、二不變。”

“MnO2是不是可以催化所有的反應(yīng)？或者說(shuō)是不是所有的反應(yīng)催化劑都相同？”

“不是?！?/p>

“每個(gè)反應(yīng)需要的催化劑不一定相同，特定的反應(yīng)只能用特定的催化劑來(lái)催化?！?/p>

本教學(xué)片段運(yùn)用了問(wèn)題式教學(xué)方法，把“催化劑”這一概念以實(shí)驗(yàn)探究的形式將其內(nèi)涵呈現(xiàn)給學(xué)生，在實(shí)踐中促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，課堂活潑有效。隨著后續(xù)知識(shí)的跟進(jìn)，對(duì)于反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量研究可以以探究實(shí)驗(yàn)的形式讓學(xué)生分組完成，使學(xué)生對(duì)催化劑有一個(gè)深刻完整的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王國(guó)連.對(duì)新課改下中學(xué)化學(xué)探究式教學(xué)的探討[J].教育，2016（11）：215.

編輯 郭小琴