巧用化學(xué)實驗提升初中化學(xué)復(fù)習(xí)課有效性的策略
——以中和反應(yīng)復(fù)習(xí)課為例

江蘇省蘇州市吳江區(qū)實驗初級中學(xué)(215200) 陸玉涵

化學(xué)復(fù)習(xí)課，不僅僅要喚醒學(xué)生對已學(xué)知識的認知，更要在原有基礎(chǔ)上對知識進行整合提升,而化學(xué)實驗對于提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，全面落實科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)，具有其他化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和形式所不能替代的特殊作用。在化學(xué)復(fù)習(xí)課中，依托化學(xué)實驗，可以有效改變傳統(tǒng)化學(xué)復(fù)習(xí)課只關(guān)注講、評、練的低效局面，極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在實驗的氛圍中提升化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，提升化學(xué)復(fù)習(xí)課的有效性。

中和反應(yīng)是“應(yīng)用廣泛的酸堿鹽”中重要且綜合性強的內(nèi)容。在復(fù)習(xí)課時，以4組實驗為主線，貫穿整節(jié)復(fù)習(xí)課，可以有效鞏固中和反應(yīng)的定義、微觀實質(zhì)、中和反應(yīng)曲線、中和反應(yīng)的定量計算等內(nèi)容。從復(fù)習(xí)結(jié)果來看，以實驗為主線的復(fù)習(xí)課可以極大提升復(fù)習(xí)效率。

1 生活化實驗引入，復(fù)習(xí)課變得更有“溫度”

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(2011版)》倡導(dǎo)教學(xué)要注意從學(xué)生已有的經(jīng)驗出發(fā)，讓他們在熟悉的生活情境和社會實踐中感受化學(xué)的重要性，了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系。而生活化實驗的引入，則能一開始便牢牢吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生進一步探究的欲望。

生活化實驗可以運用化學(xué)探究方法，借助生活化物品，組織探究實驗，幫助學(xué)生理解某種化學(xué)原理和規(guī)律。皮蛋在制作過程中因為含有堿性物質(zhì)而略顯澀味。新授課因受課堂時間和深度的限制，學(xué)生僅僅從教師口中獲得了皮蛋中存在一些堿性物質(zhì)的知識，卻沒有通過真正的實驗感知該知識。復(fù)習(xí)課上，則可以通過生活化實驗來幫助學(xué)生真實地感知到皮蛋中存在堿性物質(zhì)的事實。首先，組織學(xué)生提取皮蛋浸出液，其次向其中滴加酚酞，觀察變色情況。學(xué)生觀察到溶液變紅，證明皮蛋中確實有堿性物質(zhì)。緊接著引導(dǎo)學(xué)生思考如何去除皮蛋澀味的方法。學(xué)生利用已知的知識，知道向皮蛋中加入食醋或者醬油(含有有機酸)，可以很好地去除澀味。最后，讓學(xué)生現(xiàn)場制作一份皮蛋拼盤，分別品嘗未加醋或醬油以及加了醋或醬油的皮蛋。從學(xué)生們的表情和評價中，可以很明確感受到加醋或醬油的皮蛋澀味消失，口感較好。接著，引導(dǎo)學(xué)生得出：這個實驗里面涉及到中和反應(yīng)，從而引出本節(jié)課的復(fù)習(xí)內(nèi)容，可謂水到渠成。

整個生活化的實驗，讓學(xué)生從皮蛋的澀味這一生活情境入手，通過簡單的實驗操作，將皮蛋的澀味和用化學(xué)方法檢測到皮蛋中含有堿性物質(zhì)建立起了密切聯(lián)系，再到用食醋或醬油除去皮蛋中的堿性物質(zhì)，自然而然地引出本節(jié)課的復(fù)習(xí)內(nèi)容——中和反應(yīng)。這種接地氣的引入，是有“溫度”的引入。讓學(xué)生在復(fù)習(xí)課一開始就體驗到了實踐出真知的成就感，感受到化學(xué)就在我們身邊，對后續(xù)的復(fù)習(xí)有著正面的影響，讓學(xué)生產(chǎn)生想要繼續(xù)復(fù)習(xí)的欲望。

2 數(shù)字化實驗助力微觀探析，復(fù)習(xí)課有“深度”

化學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)者對物質(zhì)進行的宏觀表征、微觀表征和符號表征以及建立三者之間的聯(lián)系是化學(xué)學(xué)科不同于其他學(xué)科最典型的思維方式。引導(dǎo)學(xué)生對宏觀事實進行微觀探析，從而深層次理解化學(xué)知識的內(nèi)涵與本質(zhì)，再通過符號表征出相應(yīng)的知識。這種思維模式的建立，更有利于我們從問題本源上去認知事物，讓學(xué)生透過現(xiàn)象看到事物的本質(zhì)，并同時對其他事物進行預(yù)知，對知識的理解和應(yīng)用更加有深度。

要透徹地理解中和反應(yīng)，學(xué)生勢必要理解中和反應(yīng)的微觀實質(zhì)，即酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結(jié)合成水分子的過程。復(fù)習(xí)課時，采用氫氧化鋇和硫酸這一反應(yīng)，對新授課的氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)的書本知識進行拓展延伸。同時采用與新授課動畫演示中和反應(yīng)的微觀實質(zhì)不一樣的形式，借助數(shù)字化實驗，即發(fā)揮傳感器和計算機的優(yōu)勢，把轉(zhuǎn)瞬即逝的動態(tài)實驗數(shù)據(jù)實時記錄，并對實驗數(shù)據(jù)進行高效直觀的分析處理。

向氫氧化鋇溶液中滴加稀硫酸，我們?nèi)庋劭梢杂^察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀。我們可以推測該白色沉淀是鋇離子和硫酸根離子結(jié)合而成的難溶于水的硫酸鋇沉淀。而如何知道其中的氫離子和氫氧根離子結(jié)合成水分子呢？則可以借助數(shù)字化儀器測定氫氧化鋇溶液中不斷滴加稀硫酸電導(dǎo)率(電導(dǎo)率越高，說明溶液中可以自由移動的離子越多)的變化來感知中和反應(yīng)的微觀實質(zhì)。由于鋇離子和硫酸根離子結(jié)合形成白色沉淀是肉眼可觀察到的，剩下的氫離子和氫氧根離子的結(jié)合則可以借助電導(dǎo)率一度下降到接近于零這一宏觀現(xiàn)象，讓學(xué)生間接地感知到溶液中的氫離子和氫氧根離子一定同時也在減小，從而讓學(xué)生通過直觀的曲線感知到氫離子和氫氧根離子結(jié)合成水分子的這一微觀表征，最后讓學(xué)生書寫出中和反應(yīng)微觀實質(zhì)的表達式H++OH-=H2O。

通過復(fù)習(xí)課，學(xué)生的化學(xué)思維在發(fā)展，不僅讓學(xué)生在復(fù)習(xí)拔高的過程中構(gòu)建物質(zhì)的微粒觀，培養(yǎng)學(xué)生具備宏觀微觀符號的三種表征的思維意識，同時也滲透了用數(shù)據(jù)、圖表、符號等處理實驗信息能力和對信息的再加工能力。這種思維比新授課要有“深度”。

3 定量化實驗解決熱點問題，復(fù)習(xí)課有“熱度”

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(2011版)》中提倡了解化學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的相互關(guān)系。化學(xué)的學(xué)習(xí)不僅要習(xí)得化學(xué)知識，更要培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。以鮮明時代特點和社會時事新聞為素材的習(xí)題則能很好地反映這一點。而中和反應(yīng)處理廢水中的定性和定量問題在蘇州市歷年中考題中出現(xiàn)的頻率非常高。蘇州市中考2013年35題(5分)，2014年36題(5分)，2015年34題(6分)，2017年32題(8分)均是對酸堿中和反應(yīng)展開的定性及定量研究，且涉及到的分值很高。

復(fù)習(xí)課上，可以把該熱點問題通過實驗的方式呈現(xiàn)，讓學(xué)生通過親手實踐，升華對中和反應(yīng)的理解。可以設(shè)置這樣的實驗情境：現(xiàn)有實驗室廢液缸中的廢水，溶質(zhì)為氫氧化鈉，如何測定其中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)呢？通過引導(dǎo)和思考，最終可以將具體步驟確定如下：①取廢水1 g于試管中;②向廢水中滴入1～2滴酚酞試液;③用膠頭滴管逐滴滴入3.65%的稀鹽酸，至溶液恰好變成無色，記錄滴數(shù)。當(dāng)測定出滴定的稀鹽酸的滴數(shù)時，引導(dǎo)學(xué)生計算獲知氫氧化鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。

學(xué)生通過數(shù)據(jù)的記錄和計算，測出該廢水中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)約為4%。另外，學(xué)生一直對中和反應(yīng)的曲線存在疑惑：為什么曲線不是均勻下降或上升，而是先平緩變化后產(chǎn)生突越？再加上學(xué)生在實踐過程中，發(fā)現(xiàn)紅色并不像想象中那樣逐漸變淺，一開始紅色變淡不明顯，快到達滴定終點時卻出現(xiàn)了紅色突然變成淡粉色再變成無色的現(xiàn)象。針對這些問題，可依托之前學(xué)生測定出的廢水中氫氧化鈉溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的實驗，繼續(xù)設(shè)計以下問題：在1 g含氫氧化鈉溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為4%的廢水中，加入2滴、4滴、6滴、8滴、10滴、12滴、14滴、16滴、18滴和20滴(每滴鹽酸質(zhì)量約為0.05 g)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為3.65%的稀鹽酸，充分反應(yīng)后所得溶液中氫氧化鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為多少？所得溶液的pH范圍是什么?考慮到計算量大的緣故，可以分成9組分別計算不同滴數(shù)的鹽酸滴入溶液中后剩余氫氧化鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。通過計算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)稳氲柠}酸為2滴、4滴、6滴、8滴、10滴、12滴、14滴、16滴和18滴時，計算出的所得溶液中剩余氫氧化鈉的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)分別為：3.2%、2.7%、2.2%、1.7%、1.3%、1%、0.7%、0.6%、0.2%，相對應(yīng)的pH范圍分別為：①當(dāng)?shù)稳臌}酸為0～16滴時，pH約為13～14;②當(dāng)?shù)稳臌}酸為16～18滴，pH約為12～13;③當(dāng)?shù)稳?0滴鹽酸時，則兩者恰好反應(yīng)，pH為7。從分組計算的數(shù)據(jù)比對中，可以感受到，前面加入的16滴鹽酸使溶液pH的變化始終在13～14范圍內(nèi)，而最后加入的4滴鹽酸使溶液的pH降為7。

再通過數(shù)字化儀器，繪制出向氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸時溶液pH的變化曲線圖。得出曲線不是呈現(xiàn)線性均勻下降的趨勢，而是先平緩下降再出現(xiàn)突越。結(jié)合學(xué)生的實驗到計算再到數(shù)字化儀器繪制的曲線，學(xué)生對該問題的理解便迎刃而解了。雖然一開始曲線平緩，并不代表其中的堿的質(zhì)量分數(shù)變化不大，這是由pH的表達方式所決定的。也就是說，雖然pH呈現(xiàn)的變化趨勢一開始平緩，但是其中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)還是在逐漸變小的。通過實驗結(jié)合定量計算，學(xué)生的疑惑得到了解答，加深了學(xué)生對中和反應(yīng)曲線的理解。

4 創(chuàng)意化實驗開拓視野，復(fù)習(xí)課有“廣度”

巧妙地運用實驗，可以有效提高復(fù)習(xí)課的效率。不過，一節(jié)復(fù)習(xí)課承載的知識畢竟有限，學(xué)生動手實驗的機會也相對有限。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)僅僅依靠課堂是遠遠不夠的，而課后的創(chuàng)意化實驗則突破了時間、空間限制，可以作為課堂教學(xué)的延伸和拓展。

比如，可以讓學(xué)生利用家中的肥皂水、白醋和紫甘藍來模擬酸堿中和滴定反應(yīng)。取10 g紫甘藍，切碎后加入100 mL水煮沸，當(dāng)液體顏色變紫后停止加熱，即可得到紫甘藍色素溶液?？梢杂迷撊芤捍娣犹囈簛碜鏊釅A指示劑。將適量堿性溶液或肥皂水放于玻璃杯中，用眼藥水瓶或者注射器分別吸取并滴加1～2滴紫甘藍溶液,再逐滴加入白醋溶液，觀察紫甘藍溶液的變色情況。這種創(chuàng)意化的實驗讓學(xué)生感受到了酸堿指示劑不一定只有紫色石蕊試液或者酚酞試液。通過安全無毒的家庭實驗，學(xué)生自制了酸堿指示劑，再次鞏固了中和反應(yīng)的操作流程，體驗了中和反應(yīng)的整個過程。

依托實驗串起一節(jié)復(fù)習(xí)課的做法，不僅讓課堂變得更有化學(xué)味，同時也讓學(xué)生感受到化學(xué)實驗的獨特魅力。讓化學(xué)復(fù)習(xí)課不再停留在以往機械重復(fù)、海量刷題的層面。提升了化學(xué)復(fù)習(xí)課的科學(xué)性，讓知識和知識之間的聯(lián)系通過實驗而融會貫通。