從“化學(xué)好玩”走向“玩好化學(xué)”

金榮妹

摘要：“化學(xué)好玩”的根本在“趣”，這是“玩好化學(xué)”的出發(fā)點，但“趣”不是目的，化學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)該更多地培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和科學(xué)判斷的能力。教學(xué)《神奇的洗滌劑》一課，根據(jù)現(xiàn)實生活中“好玩的化學(xué)”，創(chuàng)建有趣而具有挑戰(zhàn)性的問題情境和任務(wù)，讓學(xué)生在捕捉聯(lián)系、發(fā)現(xiàn)結(jié)論的學(xué)習(xí)過程中，經(jīng)歷知識經(jīng)驗的遷移與同化，發(fā)展核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué);鹽;《神奇的洗滌劑》

《神奇的洗滌劑》一課教學(xué)，根據(jù)現(xiàn)實生活中“好玩的化學(xué)”，創(chuàng)建有趣而具有挑戰(zhàn)性的問題情境和任務(wù)，讓學(xué)生通過自主探究、實驗猜想、合作學(xué)習(xí)，創(chuàng)造性地綜合應(yīng)用所學(xué)知識去分析和解決問題和任務(wù)。學(xué)生在捕捉聯(lián)系、發(fā)現(xiàn)結(jié)論的學(xué)習(xí)過程中，經(jīng)歷知識經(jīng)驗的遷移與同化，走向“玩好化學(xué)”的目的地。

一、教學(xué)分析

“鹽”是初中化學(xué)的核心知識。從課標(biāo)來看，要求從常見物質(zhì)的角度了解碳酸鈉和碳酸鉀等物質(zhì)在日常生活中的應(yīng)用，掌握組成里含有碳酸根離子的檢驗方法。從教材來看，滬教版初中化學(xué)九年級上冊涉及高錳酸鉀、碳酸氫銨等鹽的分解反應(yīng)，九年級下冊中《幾種重要的鹽》的重點是鹽的復(fù)分解反應(yīng)。從學(xué)情來看，要讓學(xué)生在理清鹽能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)、分解反應(yīng)等性質(zhì)的基礎(chǔ)上，深層次理解其微觀實質(zhì)，使學(xué)生在知識的遷移運用能力上有所提升。在知識的廣度上，要培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，如鹽的種類可以由無機鹽過渡到有機鹽。在知識的應(yīng)用上，要訓(xùn)練學(xué)生理論聯(lián)系實際。

洗滌劑作為鹽的代表，對其性質(zhì)與變化的探究，有助于學(xué)生從基本反應(yīng)類型的角度認(rèn)識鹽的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)，并能對日常生活中的一些現(xiàn)象作出合理的解釋。

二、教學(xué)過程

（一）古代洗滌劑——草木灰的探究

1.草木灰的洗滌效果。

師（出示西施浣紗圖）西施洗衣服用的是什么呢？

（學(xué)生七嘴八舌，最后表示不知道。）

師（出示《禮記·內(nèi)則》：“冠帶垢，和灰清簌;衣裳垢，和灰清浣。”）請同學(xué)們在《禮記》的記載中尋找答案。

生我猜就是那個“灰”。

師猜對了！（出示草木灰實物）我們一起認(rèn)識一下古時候人們洗衣所用的“灰”。草木灰的洗滌效果如何呢？如果要檢驗它的洗滌效果，你需要哪些物品？

生帶油的抹布、清水、草木灰。

（學(xué)生探究：將沾有鞋油的抹布沾上草木灰，然后用力揉搓，最后放入清水中洗滌。觀察到：沾有鞋油的抹布基本被清洗干凈。）

[設(shè)計意圖：通過西施浣紗圖導(dǎo)入課堂，讓學(xué)生從歷史和藝術(shù)中發(fā)現(xiàn)“好玩的化學(xué)”，自然地引出對古代洗滌劑的探究。耳聽為虛，眼見為實。學(xué)生依據(jù)現(xiàn)在的生活經(jīng)驗無法理解草木灰可以作為洗滌劑，因此，設(shè)計用草木灰清洗沾有鞋油的抹布的探究活動，使教學(xué)情境真實化，促學(xué)生“玩好化學(xué)”。]

2.草木灰的成分探究。

師教材上說：“草木灰中含有碳酸鉀?！比绾卧O(shè)計實驗證明草木灰中碳酸根的存在？請同學(xué)們?nèi)翰呷毫Α?/p>

生利用碳酸根與稀鹽酸反應(yīng)有氣體產(chǎn)生。

生產(chǎn)生的氣體需要用澄清石灰水檢驗。

（教師提供飲料瓶、井穴板、帶塑料導(dǎo)管的瓶蓋、稀鹽酸、澄清石灰水、草木灰等實驗器材和藥品，學(xué)生設(shè)計并組裝實驗裝置，完成草木灰中碳酸根的檢測實驗，填寫表1。）

師草木灰能去除鞋油油污，請大家猜想一下草木灰浸出液的酸堿性？

生草木灰浸出液可能顯堿性。

生草木灰浸出液可能顯中性。

（學(xué)生用教師提供的精密酸度計測定草木灰浸出液的酸堿度，發(fā)現(xiàn)為堿性。）

[設(shè)計意圖：草木灰中的碳酸根檢測實驗雖然難度系數(shù)不高，但能培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)精神和科學(xué)探究的能力。草木灰浸出液酸堿性的測量，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)常見碳酸鹽的酸堿性，體悟用途由性質(zhì)決定、用途反映性質(zhì)。]

（二）近代洗滌劑的探究

1.肥皂。

師勞動人民在長期的實踐活動中不僅展現(xiàn)了勞動美、心靈美，更有智慧美。傳說古埃及有一個廚師不慎將油打翻在炭灰里，意外發(fā)現(xiàn)用它洗手洗得更干凈了。在這樣的啟發(fā)下，人類制造出了最早的肥皂。你想了解肥皂的哪些知識？

生肥皂的主要成分是什么？

生肥皂是利用什么原理去污的？

生肥皂是怎樣生產(chǎn)的？

師 肥皂發(fā)展到今天不但五顏六色，而且形狀各異。它的成分是不是還和原來的草木灰一樣呢？我們來看看肥皂的成分標(biāo)簽。

（學(xué)生閱讀各種肥皂的標(biāo)簽，上網(wǎng)查詢資料，了解肥皂的主要成分。）

生肥皂的主要成分是C17H35COONa。

師用肥皂洗滌衣物時，什么樣的水會影響洗滌效果？

生硬水。

師這是為什么呢？請同學(xué)們設(shè)計實驗并探究。

（學(xué)生設(shè)計如圖1所示的微型井穴板實驗并完成探究?，F(xiàn)象為兩種溶液中出現(xiàn)沉淀物。）

師產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？

（學(xué)生試著利用復(fù)分解原理書寫硬脂酸鈉與氯化鈣和氯化鎂反應(yīng)的方程。）

師從微觀的角度看，這兩個反應(yīng)的實質(zhì)是什么？

生硬脂酸根離子分別與鎂離子和鈣離子生成硬脂酸鎂沉淀和硬脂酸鈣沉淀。

師硬脂酸鈉屬于有機鹽，有機鹽的離子滿足條件也能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。在洗滌劑的使用歷史中，我們發(fā)現(xiàn)，不管是碳酸鉀無機鹽還是硬脂酸鈉有機鹽，滿足條件都能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。

（教師引導(dǎo)學(xué)生用思維導(dǎo)圖的形式總結(jié)歸納可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的陰陽離子對，得到圖2。）

師肥皂一旦遇到硬水中的鈣、鎂離子，會生成沉淀導(dǎo)致去污能力下降。于是人們改進了洗滌劑配方，添加了軟化劑、活性劑等制成洗衣粉。

[設(shè)計意圖：當(dāng)完成對古代洗滌劑的探究后，通過肥皂的由來過渡到對近代洗滌劑——肥皂的探究，將學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)的積極性充分調(diào)動起來。通過對肥皂水鑒別軟水和硬水這一知識點的復(fù)習(xí)，指明肥皂作為洗滌劑的缺點，自然引出洗衣粉。]

2.洗衣粉。

師化學(xué)總能很好地為人們的生活服務(wù)。老師這里有一桶超級洗衣粉——“爆炸鹽”，它的洗滌效果如何呢？

（教師演示用“爆炸鹽”的熱水溶液洗滌一件沾有油、鹽、醬、醋和可樂的衣服，觀察到衣物上所有的污漬都消失了。）

師“爆炸鹽”的主要成分是什么？請同學(xué)們閱讀商品標(biāo)簽。

生過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）。

師過碳酸鈉有什么性質(zhì)？為什么它的去污效果這么好呢？

生資料顯示過碳酸鈉性質(zhì)不穩(wěn)定，容易分解。

師請同學(xué)們設(shè)計實驗并進行探究。

（學(xué)生討論并設(shè)計實驗方案：1.向加有過碳酸鈉的試管中加水，振蕩使其完全溶解;2.將二氧化錳加入上述試管中，并在試管口放一帶火星的木條。實驗現(xiàn)象：帶火星的木條復(fù)燃。）

生由實驗可知，過碳酸鈉分解產(chǎn)生了過氧化氫。

師常溫下過氧化氫能緩慢地釋放出活性氧，從而實現(xiàn)去污、漂白殺菌的功能。請同學(xué)們試著書寫過碳酸鈉溶于水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

[學(xué)生嘗試書寫。反應(yīng)1：2Na2CO3·3H2O22Na2CO3+3H2O2;反應(yīng)2：2H2O22H2O+O2↑;總反應(yīng)式為：2（2Na2CO3·3H2O2）4Na2CO3+6H2O+3O2↑。]

師如果用熱水洗，效果更好。你知道這是為什么嗎？

生受熱時過氧化氫更易分解產(chǎn)生活性氧。

師從上面的實驗中我們發(fā)現(xiàn)，過碳酸鈉分解產(chǎn)生的活性氧非常適合作為漂白助劑加入洗滌劑中。這么神奇的洗滌劑是怎么生產(chǎn)出來的呢？（出示圖3）這是制取過碳酸鈉的工藝流程圖，反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的原理是什么呢？

生2Na2CO3+3H2O22Na2CO3·3H2O2。

師生產(chǎn)中，反應(yīng)及干燥均需在較低溫度下進行，為什么？

生防止過碳酸鈉分解，影響產(chǎn)量和產(chǎn)率。

師過碳酸鈉遇熱不穩(wěn)定，我們初中學(xué)過的鹽的熱穩(wěn)定性如何？

（學(xué)生討論、歸納：有的鹽高溫也不分解，如氯化鈉、碳酸鈉等;有的鹽高溫會分解，如碳酸鈣等;有的鹽受熱分解，如碳酸氫鈉等;還有的鹽遇水分解，如硫酸銅晶體等。）

師這節(jié)課，我們回顧了人類洗滌劑的歷史，從無機到有機復(fù)習(xí)了鹽的組成和性質(zhì)，不僅知道鹽從微觀角度發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的實質(zhì)與溶解性有關(guān)，還分類歸納了鹽的熱穩(wěn)定性。化學(xué)，讓我們的生活更美好！

[設(shè)計意圖：利用“爆炸鹽”出色的洗滌效果，從“好玩的化學(xué)”引入對“爆炸鹽”主要成分過碳酸鈉化學(xué)性質(zhì)的思考。通過實驗探究，歸納初三階段所學(xué)習(xí)的鹽的熱穩(wěn)定性，培養(yǎng)學(xué)生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題，并對有探究價值的化學(xué)問題提出質(zhì)疑，對實驗方案根據(jù)探究目的加以優(yōu)化，并能對觀察到的實驗現(xiàn)象，提取信息、加工信息后獲得結(jié)論的能力，讓學(xué)生養(yǎng)成尊重事實和證據(jù)的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑和敢于批判的創(chuàng)新精神，最終達到“玩好化學(xué)”的目的。]

三、教學(xué)思考

（一）宏觀辨識與微觀探析相結(jié)合

課堂除了教給學(xué)生知識，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。在本課教學(xué)中，宏微結(jié)合的思想貫穿始終。如草木灰與稀鹽酸的宏觀反應(yīng)，其微觀實質(zhì)是碳酸根和氫離子反應(yīng)生成二氧化碳和水。在肥皂的學(xué)習(xí)中，通過肥皂水與硬水產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象，學(xué)生突破思維的界限，書寫有機鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式，并從微觀視角解釋反應(yīng)，進一步鞏固鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的微觀實質(zhì)。進一步地，學(xué)生通過思維導(dǎo)圖總結(jié)歸納可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的陰陽離子對。宏觀辨識與微觀探析相結(jié)合，讓學(xué)生知其然，更知其所以然。

學(xué)生通過這些洗滌劑中的鹽不但認(rèn)識了無機物酸、堿、鹽之間可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，也了解了有機物滿足條件同樣可以進行，從無機到有機，從宏觀到微觀，使學(xué)生學(xué)習(xí)的深度和廣度都得到了提升，學(xué)生的能力也在“好玩的化學(xué)”中得到了全面發(fā)展。

（二）科學(xué)精神與社會責(zé)任共培養(yǎng)

日常教學(xué)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)發(fā)展觀，增強社會責(zé)任感。《神奇的洗滌劑》一課實施本意并不是研究洗滌原理，而是希望學(xué)生進一步理解工藝流程、提升素養(yǎng)。于是，設(shè)計了洗滌劑原料的制取流程探究題，讓學(xué)生在流程信息的閱讀中感受日用化工與化學(xué)科學(xué)的關(guān)系。洗滌劑的制取是復(fù)雜的工藝，但是其中一種原料的制取原理卻是初三學(xué)生完全能夠理解的。因此，通過工藝流程試題學(xué)生了解過碳酸鈉的制備，真正學(xué)以致用，感悟化學(xué)為生活服務(wù)、為社會服務(wù)，深刻認(rèn)識到化學(xué)對滿足人民日益增長的美好生活需要的貢獻?？茖W(xué)精神與社會責(zé)任共培養(yǎng)，促學(xué)生成為適應(yīng)未來社會發(fā)展的人。

“化學(xué)好玩”的根本在“趣”，這是“玩好化學(xué)”的出發(fā)點，只有感到化學(xué)學(xué)習(xí)十分有趣，學(xué)生才能自主探索，有所發(fā)現(xiàn);但是“趣”不是目的，化學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)該更多地培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和科學(xué)判斷的能力，要引起學(xué)生的深度思考，讓學(xué)生能不斷鉆研、深入探索，這就是“玩好化學(xué)”，這是化學(xué)學(xué)習(xí)的根本，是伴隨學(xué)生終身的優(yōu)秀品質(zhì)。

*本文系江蘇省“十三五”規(guī)劃重點資助課題“指向關(guān)鍵能力的初中化學(xué)創(chuàng)意課程實施研究”（編號：Ea/2020/05）的階段性研究成果。

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