分層教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
——以“探究酸和堿中和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分”教學(xué)片段為例

■沈麗娟

“酸和堿的中和反應(yīng)”的新授課已經(jīng)把酸堿反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、原因分析、反應(yīng)實(shí)質(zhì)、反應(yīng)的應(yīng)用等介紹給學(xué)生，但對解決酸堿反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分等相關(guān)問題還沒有形成思路和方法。本課意在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)“酸和堿的中和反應(yīng)”知識后進(jìn)行應(yīng)用和提升，使其初步掌握化學(xué)反應(yīng)后溶質(zhì)成分分析和驗(yàn)證的方法。

一、教學(xué)目標(biāo)的三個(gè)層次

初級目標(biāo)：學(xué)會(huì)對中和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分進(jìn)行猜想的方法。

中級目標(biāo)：能根據(jù)所學(xué)酸堿鹽相關(guān)知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想。

高級目標(biāo)：總結(jié)出探究酸堿鹽復(fù)分解反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分的一般操作步驟。

二、教學(xué)過程的分層

1.探究酸和堿反應(yīng)的產(chǎn)物是什么。

2.分析酸和堿反應(yīng)后，溶液中的溶質(zhì)一定有什么，可能有什么；是從哪幾個(gè)角度考慮的。

3.設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，對所加試劑有什么要求？

4.學(xué)會(huì)分析其他復(fù)分解反應(yīng)后溶液成分的一般方法。

設(shè)計(jì)意圖：由淺入深地提出問題，加深學(xué)生對酸、堿性質(zhì)的理解，得出酸和堿反應(yīng)后溶質(zhì)成分猜想和驗(yàn)證的一般思路。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)

環(huán)節(jié)一：層層遞進(jìn)設(shè)疑，提出猜想。

在實(shí)驗(yàn)室做氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)后的溶液能否直接倒入水池進(jìn)入下水道呢？要解決此問題，需要探究酸和堿中和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分。

設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)情境，拋出問題，激發(fā)學(xué)生探究愿望。

【實(shí)驗(yàn)分析】

1.回顧教材中關(guān)于酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸，當(dāng)紅色的溶液恰好變?yōu)闊o色時(shí)，所得溶液中的溶質(zhì)是什么？

2.小王同學(xué)在燒杯中加入約5ml氫氧化鈉溶液，滴入幾滴無色酚酞溶液，接著用滴管滴入一定量的稀鹽酸，再用玻璃棒攪拌，發(fā)現(xiàn)溶液為無色。于是小王同學(xué)得出的結(jié)論是：HCl與NaOH恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)所得溶液中的溶質(zhì)只有NaCl。你是否同意他的觀點(diǎn)？

3.小李同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有加指示劑。請猜想反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)，寫出所有可能的組成。（不溶性堿和酸不考慮，生成不溶性鹽不考慮。）

【學(xué)生討論，提出猜想】猜想一，只有NaCl；猜想二，HCl和NaCl；猜想三，NaOH和NaCl；猜想四，NaOH和HCl、NaCl。

【教師質(zhì)疑】1.先判斷哪個(gè)猜想不成立，為什么？2.溶液中溶質(zhì)一定有什么？可能有什么？3.猜想酸和堿反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分通常從哪幾個(gè)角度考慮？

【教師總結(jié)】猜想反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分，首先要寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后從生成物、反應(yīng)物的角度考慮。

設(shè)計(jì)意圖：實(shí)驗(yàn)條件的改變導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論的不同，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力，分析能力。

環(huán)節(jié)二：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的組成。

【教師質(zhì)疑】能不能通過檢驗(yàn)Cl-來證明有HCl存在？

【播放flash視頻】用微觀示意圖分析反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：充分認(rèn)識中和反應(yīng)實(shí)質(zhì)，初步建立離子微粒觀。

【學(xué)生討論，得出結(jié)論】檢驗(yàn)HCl的存在就是檢驗(yàn)H+的存在。

【教師質(zhì)疑】如何證明猜想二成立？

【學(xué)生總結(jié)】1.在溶液中，生成物的離子不需要檢驗(yàn)，也就是溶液中的Na+、Cl-不需要檢驗(yàn)；2.在溶液中，要檢驗(yàn)的應(yīng)是實(shí)際參加反應(yīng)的離子是否存在，也就是溶液中的H+或OH-是否存在。

【學(xué)生討論，得出結(jié)論】證明猜想二，其實(shí)就是要證明有H+的存在。

【教師質(zhì)疑】如何檢驗(yàn)H+？

設(shè)計(jì)意圖：開闊學(xué)生的思維，使其理解反應(yīng)的本質(zhì)，運(yùn)用酸的性質(zhì)解決問題，培養(yǎng)總結(jié)歸納的能力。

【學(xué)生討論】H+的證明就是從酸的通性角度去證明，可以選用：①酸堿指示劑；②活潑金屬；③金屬氧化物（如氧化銅）；④難溶性堿（如氫氧化銅）；⑤碳酸鹽（如碳酸鈉）。

【教師質(zhì)疑】如何證明猜想三成立？

【學(xué)生討論，得出結(jié)論】證明猜想三，其實(shí)就是要證明有OH-的存在。

【教師質(zhì)疑】如何檢驗(yàn)OH-？

【學(xué)生討論】OH-的證明就是從堿的通性角度去證明，可以選用：①酸堿指示劑；②部分鹽（如Mg2+、Cu2+、Fe3+、NH4+）。

【教師質(zhì)疑】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明猜想一？

【學(xué)生討論，得出結(jié)論】證明猜想一，其實(shí)就是要證明H+和OH-都不存在。

設(shè)計(jì)意圖：理論聯(lián)系實(shí)際，通過最直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生洞悉酸和堿反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)。

環(huán)節(jié)三：歸納提升。

中和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分的探究及證明，可以推廣到復(fù)分解反應(yīng)后溶液成分的科學(xué)探究。

1.成分判斷：在反應(yīng)AB+CD=AD+CB（CB為生成的沉淀、氣體或水）發(fā)生后，猜想反應(yīng)后混合物成分，思路是必有生成物、反應(yīng)物存在，情況有兩種：

（1）恰好完全反應(yīng)，混合物成分只有生成物AD；

（2）反應(yīng)物有剩余，混合物成分AD和AB或AD和CD。不存在AD、AB、CD都存在的原因是AB和CD能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而不能共存。

2.成分檢驗(yàn)：只需檢驗(yàn)過量反應(yīng)物離子。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)會(huì)分析復(fù)分解反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的一般方法，并能用酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)，在離子角度上鑒別溶液成分。

【教師總結(jié)】探究出溶質(zhì)成分后，分析溶液直接排放帶來的危害，引導(dǎo)學(xué)生知曉對反應(yīng)后溶液的正確處理方式；展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)室綜合廢水處理設(shè)備，生活和工廠中污水的排放；倡導(dǎo)學(xué)生好好學(xué)習(xí)化學(xué)知識，愛護(hù)環(huán)境，爭做環(huán)保小衛(wèi)士。

設(shè)計(jì)意圖：與創(chuàng)設(shè)的情境相呼應(yīng)，解決課堂開始提出的問題。提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。從生活到化學(xué)，再從化學(xué)回歸社會(huì)。

四、設(shè)計(jì)反思

本節(jié)課是對學(xué)生學(xué)習(xí)酸、堿、鹽基礎(chǔ)知識的拓展和提升。

教師以分析溶質(zhì)成分為主線，滲透科學(xué)探究的方法，使學(xué)生意識到對溶質(zhì)成分的探究要關(guān)注物質(zhì)的性質(zhì)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。從學(xué)情出發(fā)，把學(xué)生從知識學(xué)習(xí)的層面引領(lǐng)到對化學(xué)學(xué)習(xí)方法的探尋上。教學(xué)中，建立離子微粒觀認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)的思想，樹立環(huán)保意識，實(shí)現(xiàn)宏觀現(xiàn)象到微觀本質(zhì)的飛躍。

對于科學(xué)探究類問題，很多學(xué)生望而卻步，而此題型又是中考必考題。教師千百遍地教，學(xué)生仍不得要領(lǐng)，主要根源在于學(xué)生缺少主動(dòng)探究的意識，不理解反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)。本節(jié)課的學(xué)生活動(dòng)，教師環(huán)環(huán)相扣的設(shè)疑追問，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究的主動(dòng)性。

本節(jié)課通過教師設(shè)疑追問，學(xué)生交流、討論、匯報(bào)等環(huán)節(jié)，使學(xué)生在收獲知識的同時(shí)，思維得到了發(fā)展，能力得到了鍛煉，學(xué)科素養(yǎng)得到了提高，掌握了科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生的主體性作用得到充分的發(fā)揮，知識和能力得到和諧的發(fā)展。