核心素養(yǎng)視域下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
——“常見物質(zhì)的檢驗(yàn)”教學(xué)設(shè)計(jì)

張 潔

(江蘇省蘇州大學(xué)附屬中學(xué) 215006)

一、教學(xué)內(nèi)容分析和設(shè)計(jì)思路

本節(jié)教學(xué)內(nèi)容中既有學(xué)生初中就熟悉的內(nèi)容，也有新離子的檢驗(yàn)，對(duì)學(xué)生來講，本節(jié)課新內(nèi)容不多，所以在教學(xué)設(shè)計(jì)中側(cè)重于學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中的操作、對(duì)比、分析、探討等探索過程，使學(xué)生初步了解如何通過邏輯推理來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究物質(zhì)的組成.而通過常見物質(zhì)的檢驗(yàn)過程使學(xué)生體驗(yàn)和感悟科學(xué)研究的一般過程.教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)裝置簡(jiǎn)單，操作方便，現(xiàn)象明顯.但基于初中時(shí)學(xué)生對(duì)幾種離子都有了解，這3組實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生而言都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中留給學(xué)生獨(dú)立思考的余地較少，不利于學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng).筆者通過幾種試劑在給定藥品情況下的鑒別，變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)，既達(dá)到鞏固原有知識(shí)的目的，同時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生的已有的預(yù)期不同，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，更加深了學(xué)生對(duì)干擾離子的理解.

二、教學(xué)過程

【引入】生活中物質(zhì)檢驗(yàn)的例子：例為保證公平競(jìng)賽，在大型運(yùn)動(dòng)會(huì)上會(huì)進(jìn)行興奮劑檢測(cè)；檢查身體時(shí)對(duì)血糖血脂的檢驗(yàn)；質(zhì)檢員對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)，等等.

【學(xué)生活動(dòng)一】如何鑒別兩瓶失去標(biāo)簽的NaCl溶液、Na2CO3溶液

提供試劑：2瓶標(biāo)有1、2的無色溶液；稀鹽酸、BaCl2溶液、pH試紙 、稀硝酸、AgNO3溶液

(學(xué)生嘗試了多種方法：稀鹽酸或稀硝酸；pH試紙；BaCl2溶液等.但在加AgNO3溶液后出現(xiàn)了預(yù)期外的效果——都有白色沉淀，有些學(xué)生反應(yīng)過來碳酸銀也是沉淀，那怎么辦？結(jié)果部分學(xué)生選了再加稀鹽酸，部分學(xué)生選了加稀硝酸，加稀鹽酸的沉淀未消失，引發(fā)了繼續(xù)的討論……)

【老師引導(dǎo)，學(xué)生歸納】Cl-的檢驗(yàn)方法：AgNO3溶液 + 稀硝酸

【提問】稀硝酸的作用？能否用稀鹽酸、稀硫酸代替稀硝酸？

【學(xué)生活動(dòng)二】用不同的方法鑒別Na2SO4溶液和Na2CO3溶液

提供試劑：2瓶標(biāo)有3、4的無色溶液；稀鹽酸、BaCl2溶液、pH試紙 、稀硝酸、AgNO3溶液

(學(xué)生嘗試了多種方法：稀鹽酸；pH試紙；BaCl2溶液+稀鹽酸等.)

【演示實(shí)驗(yàn)】某未知無色溶液加入BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀，再加入稀鹽酸白色沉淀不消失.

【老師】這種溶液中一定含硫酸根離子嗎？(老師可提示：BaCl2溶液中引人了什么離子)

【學(xué)生討論】如果原溶液中有Ag+， 也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀

【老師】如何排除Ag+的干擾？

【學(xué)生討論】不引人Cl-，用Ba(NO3)2溶液+稀硝酸

【信息提示】Na2SO3在加入硝酸后會(huì)反應(yīng)生成Na2SO4

【老師】如果還是用BaCl2溶液、稀鹽酸，如何排除該離子的干擾？

【學(xué)生討論】(不讓更換試劑，還要排除Ag+的干擾，學(xué)生都苦苦思考…….老師適當(dāng)提醒，不換試劑可以換加入順序，學(xué)生馬上現(xiàn)恍然大悟狀.)

(設(shè)計(jì)意圖：層層遞進(jìn)，訓(xùn)練學(xué)生邏輯思維的嚴(yán)密性.同時(shí)學(xué)生提醒不僅關(guān)注試劑引入的陰、陽離子，也要關(guān)注試劑添加順序的作用.)

【學(xué)生活動(dòng)三】鑒別NaCl、NH4Cl、KCl三種溶液

提供信息：“銨態(tài)氮肥的合理施用： 施用氮肥可以提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量”除少量可溶性含氮有機(jī)物外，作物從土壤中吸收的氮元素主要是銨態(tài)氮和硝態(tài)氮.根據(jù)特性不同，氮肥的施用應(yīng)區(qū)別對(duì)待，銨態(tài)氮肥在堿性土壤中易揮發(fā)跑氨；硝態(tài)氮肥在土壤中移動(dòng)性強(qiáng)……

【演示實(shí)驗(yàn)】NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，不加熱——不能產(chǎn)生能濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體.加熱后，產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體

【學(xué)生討論】NaCl、KCl 溶液的鑒別.

(設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生討論發(fā)現(xiàn)剛才離子的檢驗(yàn)都是利用化學(xué)反應(yīng)有沉淀、氣體生成的不同現(xiàn)象來鑒別或鑒定物質(zhì)的，而對(duì)于Na+、K+就束手無策了.這時(shí)學(xué)生也充滿了好奇心，老師順勢(shì)給出“美麗的煙花”圖片，并演示一系列銅鹽、鍶鹽等的焰色反應(yīng)，要求學(xué)生去找尋規(guī)律)

【學(xué)生活動(dòng)四】現(xiàn)有一瓶失去標(biāo)簽的無色溶液 ，溶質(zhì)可能含有NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4溶液中的一種或多種 ，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案加以鑒定.

化學(xué)教學(xué)通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)滲透學(xué)科核心素養(yǎng)，而有探索空間的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有力的保障之一.提供有探索空間的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，可以變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)大學(xué)生的思維空間，激發(fā)學(xué)生的探究、創(chuàng)新意識(shí).