沈倩
摘要:基于酸堿鹽知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,創(chuàng)造性地利用生活中常見的干燥劑作為探究主線,在探究的過程中,通過回憶知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案完成實(shí)驗(yàn)探究,總結(jié)酸堿鹽之間的關(guān)系,完善酸堿鹽的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖,同時(shí)將定性和定量探究相結(jié)合,讓學(xué)生進(jìn)一步完善自我的科學(xué)探究意識(shí),發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。最后對(duì)酸堿鹽知識(shí)進(jìn)行遷移運(yùn)用,升華主題。
關(guān)鍵詞:透析生活;實(shí)驗(yàn)探究;干燥劑;構(gòu)建知識(shí);遷移運(yùn)用
文章編號(hào):1008-0546(2019)10-0054-04 中圖分類號(hào):G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2019.10.014
一、問題的提出
酸堿鹽的知識(shí)點(diǎn)多而復(fù)雜,知識(shí)點(diǎn)之間聯(lián)系緊密,在生活以及生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。因此也成為中考化學(xué)考查的重點(diǎn)以及難點(diǎn)。一部分學(xué)生遇到有關(guān)酸堿鹽的題目時(shí),由于對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握得不牢固,對(duì)物質(zhì)性質(zhì)不熟悉,對(duì)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生以及各個(gè)物質(zhì)之間的區(qū)別和聯(lián)系不明確,導(dǎo)致學(xué)生遇到酸堿鹽的題目時(shí)就開始退縮,沒有有效的解題方法,沒有清晰的解題思路,沒有熟悉的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),對(duì)酸堿鹽的題目很難下手。當(dāng)前大多數(shù)的酸堿鹽復(fù)習(xí)課主要是知識(shí)梳理一方法歸納一遷移運(yùn)用一題海演練的形式,這樣的復(fù)習(xí)課容量大、時(shí)間緊湊,學(xué)生沒有足夠的思考時(shí)間,課堂缺少生機(jī)和樂趣,不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性,復(fù)習(xí)效果也差強(qiáng)人意。
“興趣是最好的老師”,筆者認(rèn)為酸堿鹽的知識(shí)之所以成為難點(diǎn),主要是因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)多,單純的知識(shí)點(diǎn)枯燥乏味,學(xué)生沒有建立起知識(shí)之間的聯(lián)系,所以酸堿鹽的復(fù)習(xí)課可以從學(xué)生熟悉的情境出發(fā),如:讓學(xué)生了解生活中常見的干燥劑——硅膠干燥劑、鐵粉干燥劑以及生石灰干燥劑,引發(fā)學(xué)生關(guān)注,激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,在了解這三類干燥劑的干燥原理的同時(shí),通過對(duì)鐵粉干燥劑以及生石灰干燥劑成分的探究,利用已學(xué)酸堿鹽的知識(shí)解決探究過程中的問題,使學(xué)生建立起酸堿鹽的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),再通過知識(shí)的梳理和應(yīng)用,進(jìn)一步鞏固和完善已有的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系,這樣的復(fù)習(xí)效果會(huì)更好。另外,實(shí)驗(yàn)探究題作為中考必考題,要求學(xué)生學(xué)會(huì)分析、大膽猜想、合理驗(yàn)證、全面思考、清晰表達(dá),這就要求教師在平時(shí)的課堂教學(xué)中要滲透探究性教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣,提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),形成科學(xué)的探究意識(shí)和探究理念以及掌握科學(xué)的探究方法。
二、設(shè)計(jì)框架思路
如圖1所示。
三、教學(xué)過程
1.透析生活,發(fā)現(xiàn)真理
【提出問題】介紹常見干燥劑的種類、應(yīng)用領(lǐng)域,簡要介紹硅膠的原理是因其具有的眾多細(xì)孔吸附空氣中的水分,從而達(dá)到除濕干燥的目的。另外兩種干燥劑的干燥原理是什么?屬于什么變化?
【學(xué)生解答】鐵粉干燥劑是利用鐵與空氣中水、氧氣共同作用而生銹達(dá)到干燥目的,而生石灰干燥劑是利用氧化鈣與水反應(yīng)的原理,都有新的物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化。
設(shè)計(jì)意圖:化學(xué)并不是簡單知識(shí)的結(jié)合體,而是日常的生活和生產(chǎn)原理的體現(xiàn),讓化學(xué)的課堂從生活出發(fā),讓學(xué)生意識(shí)到原來生活中的種種有趣的現(xiàn)象均與化學(xué)息息相關(guān),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,讓課堂真正成為有活力的課堂。
2.成分探究,揭示真理
【提出問題】活動(dòng)探究一:現(xiàn)有一包食品袋中取出的干燥劑(主要成分是鐵粉,其他成分不溶于水也不與酸反應(yīng)),現(xiàn)對(duì)它的成分進(jìn)行探究。它的成分有哪些?
【學(xué)生解析】首先對(duì)其成分進(jìn)行猜想,有三種情況:未變質(zhì),部分變質(zhì),全部變質(zhì),成分分別為鐵粉、氧化鐵以及鐵和氧化鐵的混合物。
【小組討論】如何對(duì)你的猜想進(jìn)行驗(yàn)證?
【組員發(fā)言】學(xué)生1:可以利用磁鐵來吸引固體,若能被吸引則說明有鐵粉。
【教師反問】是不是具有磁性的一定是鐵粉?回憶我們之前學(xué)過還有哪一種物質(zhì)也具有磁性?
【學(xué)生回答】學(xué)生2:還有四氧化三鐵也具有磁性,可以用磁鐵將鐵粉分離出來,再向分離出的固體中加入稀鹽酸,若有氣泡產(chǎn)生則可說明成分中有鐵粉。
【提出問題】如何證明剩下的固體中是否含有氧化鐵呢?
【學(xué)生回答】學(xué)生3:可以向該粉末中加入稀鹽酸若粉末逐漸溶解,并且溶液由無色變成黃色,則說明該固體中含有氧化鐵。
【實(shí)驗(yàn)探究】向分離后的兩種固體中加入稀鹽酸,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【學(xué)生總結(jié)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出:該固體粉末是鐵和氧化鐵的混合物。
【總結(jié)過渡】在鐵粉變質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)中,涉及到了哪些化學(xué)方程式?請(qǐng)寫出來。
設(shè)計(jì)意圖:通過對(duì)鐵粉干燥劑的成分的提問,引發(fā)學(xué)生思考,并進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究欲望,同時(shí)教師利用學(xué)生的這種探究欲望,提出問題,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行回憶,利用已學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。學(xué)生在探究過程中很容易出現(xiàn)思維局限的問題,此時(shí)教師適時(shí)引導(dǎo),讓學(xué)生能夠選擇正確的探究方向,掌握正確的探究方法。
【提出問題】活動(dòng)探究二:一包久置的生石灰(CaO)干燥劑是否變質(zhì),成分是什么?首先,大家說說看,生石灰變質(zhì)會(huì)發(fā)生哪些反應(yīng)?
【學(xué)生匯報(bào)】氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,氫氧化鈣再與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水。
【引導(dǎo)討論】對(duì)其成分進(jìn)行猜想,有三種情況:未變質(zhì),部分變質(zhì),全部變質(zhì),成分分別是什么?
【組員發(fā)言】變質(zhì)的情況分為以下三種:
設(shè)計(jì)意圖:生石灰干燥劑的變質(zhì)成分偏多,難度較大,通過幫助學(xué)生進(jìn)行變質(zhì)情況的分類,并進(jìn)行組內(nèi)合作討論,學(xué)生們能夠列舉出所有的變質(zhì)可能,這樣的引導(dǎo)分析讓學(xué)生能夠更深一步地思考、分析、討論,掌握物質(zhì)成分探究的思維方式。
【追問學(xué)生】如何驗(yàn)證猜想呢?我們可以先檢驗(yàn)?zāi)姆N物質(zhì)?
【學(xué)生回答】生4:取部分該干燥劑于試管中,加水后看有無放熱現(xiàn)象,若有,則說明有生石灰。
生5:向固體粉末中滴加足量稀鹽酸,有氣泡出現(xiàn),說明這包干燥劑中有碳酸鈣。
【討論交流】為什么要加入“足量”的鹽酸?
【學(xué)生匯報(bào)】若成分中同時(shí)存在氫氧化鈣和碳酸鈣,鹽酸會(huì)先與氫氧化鈣反應(yīng),少量的鹽酸無法證明碳酸鈣的存在。
【實(shí)驗(yàn)探究】取固體粉末少許,分別加入兩支試管中,一支試管中加入水,另一支試管中加入足量稀鹽酸。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【學(xué)生總結(jié)】該固體粉末中無氧化鈣,有碳酸鈣。
【提出問題】如何證明固體中有無氫氧化鈣?你有哪些方案?
【各抒己見】生6:取干燥劑固體于燒杯中,加水溶解,靜置后取上層清液于試管中,通入二氧化碳,若變渾濁,則表明有氫氧化鈣。
生7:也可以取上層清液,加酚酞,若變紅則含有氫氧化鈣。
生8:也可在上層清液中加CuCIz溶液,若能產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀則含有氫氧化鈣。
生9:加入碳酸鈉,氯化鐵也可以。
【教師小結(jié)】也就是利用氫氧化鈣的化學(xué)性質(zhì),來檢驗(yàn)氫氧化鈣的存在。
【實(shí)驗(yàn)探究】每個(gè)小組選擇一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,將相應(yīng)的試劑加入至上層清液中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
【學(xué)生總結(jié)】該固體粉末是碳酸鈣和氫氧化鈣的混合物。
設(shè)計(jì)意圖:通過對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的回憶,讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,構(gòu)建實(shí)驗(yàn)思維模型,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,讓學(xué)生在實(shí)踐中訓(xùn)練科學(xué)的思維方法。驗(yàn)證粉末中是否含有氫氧化鈣,就是讓學(xué)生對(duì)堿的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行回憶,利用氫氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),讓學(xué)生學(xué)以致用,再通過實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)一步加深對(duì)堿的化學(xué)性質(zhì)的理解和應(yīng)用。
【提出問題】活動(dòng)探究三:若有一份干燥劑粉末,變質(zhì)后的成分有氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣,你如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氫氧化鈣的存在呢?
【資料支持】①碳酸鈣在900℃左右分解產(chǎn)生氧化鈣和二氧化碳;②氫氧化鈣500℃以上失去結(jié)合水成為氧化鈣。
【稍作提示】有氧化鈣存在時(shí),用定性的方法好像沒有辦法檢驗(yàn)氫氧化鈣,當(dāng)定性的方法行不通的時(shí)候,我們是不是可以選擇定量的方法呢?
【討論分析】取樣,用天平稱量固體的質(zhì)量記為m1,將固體加熱至500~C以上(小于900℃)至固體的質(zhì)量不再發(fā)生變化,稱量質(zhì)量為m2,若m1=m2,則固體中無氫氧化鈣,若m1>m2,則固體中含有氫氧化鈣固體。
【追問學(xué)生】若稱量得出固體的質(zhì)量m1>m2,問如何計(jì)算出混合物中氫氧化鈣的質(zhì)量?
【學(xué)生展示】投影學(xué)生運(yùn)算答案(如圖2):
【總結(jié)過渡】在生石灰變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究中,涉及到了哪些化學(xué)方程式?請(qǐng)寫出來。
設(shè)計(jì)意圖:通過這樣的形式讓學(xué)生知道,實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證可以從兩個(gè)方面入手:一個(gè)是定量的方法,一個(gè)是定性的方法,若定性的方法行不通,可從定量的方面考慮,定量的探究不僅可以知道物質(zhì)的成分也能知道各物質(zhì)成分的質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生縝密的探究思維和方法。
3.構(gòu)建知識(shí),運(yùn)用真理
【提出問題】通過以上探究實(shí)驗(yàn)以及寫出的化學(xué)方程式,能否總結(jié)出各個(gè)物質(zhì)類別之間的關(guān)系并連線?
【小組討論】學(xué)生總結(jié)物質(zhì)類別之間的關(guān)系(如圖3):
【知識(shí)運(yùn)用】三位“探險(xiǎn)隊(duì)員”走進(jìn)了化學(xué)迷宮(如圖4),請(qǐng)你運(yùn)用總結(jié)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖幫助它們避開危險(xiǎn)走出迷宮,并在表格中寫出正確的路線圖。
【學(xué)生總結(jié)】三位探險(xiǎn)隊(duì)員的路線圖為:HCI:3-4-8:NaOH:1-5-7;NazCO3:1-5-8。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生通過以上的探究和總結(jié),構(gòu)建酸堿鹽之間的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系并進(jìn)行應(yīng)用,讓學(xué)習(xí)真正地成為深度學(xué)習(xí)和有效率的學(xué)習(xí)。
4.整合資源,深化真理
【觀看視頻】視頻1:9歲的小學(xué)生因誤用生石灰干燥劑導(dǎo)致爆炸并失明。
視頻2:干燥劑的十二大妙用讓生活變得更加便利。
【課堂小結(jié)】學(xué)完本節(jié)課,你有什么感想?
生10:干燥劑是生活中常見的物質(zhì),但是卻能挖掘出這么多的化學(xué)知識(shí),我們要有一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛去發(fā)現(xiàn)生活中的化學(xué)知識(shí),利用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄌ骄恐R(shí)發(fā)現(xiàn)更多的真理。
生11:學(xué)習(xí)完本節(jié)課,對(duì)酸堿鹽的知識(shí)又有了進(jìn)一步的理解與認(rèn)識(shí),在日后的學(xué)習(xí)中,我會(huì)更加注意知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,學(xué)會(huì)總結(jié)與歸納。
設(shè)計(jì)意圖:讓學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系的同時(shí),對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育。讓化學(xué)從生活中來,再回到生活中去。
四、教學(xué)反思
筆者認(rèn)為一堂酸堿鹽的復(fù)習(xí)課不能僅僅以對(duì)知識(shí)點(diǎn)的重復(fù)和再現(xiàn)為主,而是要通過探究讓學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建酸堿鹽的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,并且要學(xué)會(huì)思考,培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣,在課堂中滲透知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用。本堂課以生活中常見的干燥劑為切入點(diǎn),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)干燥劑的種類及其干燥原理,通過對(duì)干燥劑成分進(jìn)行探究、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行驗(yàn)證、分析總結(jié)、實(shí)踐應(yīng)用、評(píng)價(jià)反思,讓學(xué)生在建構(gòu)知識(shí)的同時(shí)掌握物質(zhì)成分探究的方法和規(guī)律。
1.準(zhǔn)確定位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),充分發(fā)揮學(xué)生的主體性
平時(shí)應(yīng)該多花時(shí)間對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)水平以及學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)查、分析、反思和研究,并且需要針對(duì)學(xué)生的真實(shí)學(xué)情來開展真正適合學(xué)生的課堂教學(xué)。一堂沒有充分學(xué)情分析而上出來的課,沒有課堂的生機(jī)與活力,沒有發(fā)揮學(xué)生的主體性,同時(shí)也是違背教學(xué)規(guī)律的。由于學(xué)生們對(duì)酸堿鹽的知識(shí)掌握得不透徹,應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)的能力不強(qiáng),因此本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路是選擇從生活中的化學(xué)導(dǎo)入,引發(fā)學(xué)生的關(guān)注,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的主動(dòng)性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法,并且在學(xué)習(xí)和探究的過程中幫助學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的分析方法和解題方法。
2.合理設(shè)置探究問題,注重學(xué)生的思考、探究與合作
化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)提出后,也對(duì)教師提出了新的高要求,在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法,發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),例如在講解生石灰變質(zhì)時(shí),教師的講解和引導(dǎo)應(yīng)該要啟發(fā)學(xué)生的思維,并促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)散,將復(fù)雜的問題簡單化,克服學(xué)生認(rèn)知上的不足。通過步步引導(dǎo)、層層推進(jìn)、步步落實(shí),讓學(xué)生真切地感受到實(shí)驗(yàn)探究的趣味性,同時(shí)也引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)知識(shí)之間的聯(lián)系。
3.注重知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系
著名心理學(xué)家維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論中提到了學(xué)生的發(fā)展有兩種水平,一種是現(xiàn)有水平,另一種是發(fā)展水平,兩者之間的差異就是最近發(fā)展區(qū),真正有意義的教學(xué)要著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。我相信我們的復(fù)習(xí)課也是一樣,通過復(fù)習(xí)能夠讓學(xué)生在原有水平上有所提升,對(duì)知識(shí)的理解與運(yùn)用上升到一個(gè)新的層次,這才是有意義的復(fù)習(xí)課。教師應(yīng)該讓枯燥乏味的知識(shí)形成一個(gè)體系呈現(xiàn)給學(xué)生,并且在熟悉的情境中應(yīng)用這個(gè)知識(shí)體系,這樣才能讓學(xué)生能夠構(gòu)建出自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系。
4.提升教師自身素養(yǎng),提高教育教學(xué)水平
教學(xué)要有創(chuàng)造性,教師必須拓寬自己的視野,不能永遠(yuǎn)停留在同一高度。平時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)先進(jìn)教育教學(xué)理論的學(xué)習(xí),利用教育教學(xué)理論去指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐;注意提升自己的業(yè)務(wù)水平,加強(qiáng)自身的教育素養(yǎng);堅(jiān)持訓(xùn)練教學(xué)基本功以及掌握現(xiàn)代化的教學(xué)手段,來豐富課堂教學(xué)實(shí)踐,促進(jìn)教學(xué)水平的不斷提升。