習(xí)題實(shí)驗(yàn)化：新課標(biāo)化學(xué)課堂教學(xué)的補(bǔ)充與延伸

趙偉紅

[摘? ?要]將“化學(xué)習(xí)題”改編為“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”是化學(xué)課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充與延伸，能夠有效地降低學(xué)生的認(rèn)知難度，促使學(xué)生精準(zhǔn)地理解概念與規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力與動(dòng)手能力。文章將“鈉與鹽溶液的反應(yīng)現(xiàn)象”習(xí)題改編為“Na與CuSO4溶液反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，探討了Na與不同濃度CuSO4溶液反應(yīng)的產(chǎn)物。

[關(guān)鍵詞]習(xí)題實(shí)驗(yàn)化;Na與CuCO4溶液反應(yīng);反應(yīng)產(chǎn)物

[中圖分類號(hào)]? ? G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）32-0081-02

隨著基礎(chǔ)教育改革步入“深水區(qū)”，化學(xué)課堂教學(xué)的終極目標(biāo)已不再是“教會(huì)學(xué)生做習(xí)題”，而是要注重引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)習(xí)題中領(lǐng)會(huì)、掌握化學(xué)知識(shí)，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中推導(dǎo)結(jié)論或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)論證化學(xué)概念。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科不可或缺的組成部分，尤其2017年版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施后，實(shí)驗(yàn)探究無(wú)疑成為構(gòu)建高質(zhì)量、高效率課堂的樞紐。因此作為現(xiàn)階段的化學(xué)教育工作者，不能單一地只對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究與改進(jìn)，而是要精準(zhǔn)地把握化學(xué)習(xí)題，并將其改編為化學(xué)實(shí)驗(yàn)，豐富教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。可見(jiàn)，開(kāi)展“化學(xué)習(xí)題實(shí)驗(yàn)化”專題研究，是一項(xiàng)非常具有研究?jī)r(jià)值的課題。下面筆者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探討對(duì)“鈉與鹽溶液的反應(yīng)現(xiàn)象”習(xí)題的處理。

一、結(jié)合金屬鈉的性質(zhì)，推測(cè)“[Na]與[CuSO4]溶液反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

此時(shí)，筆者單刀直入地提出了“[Na]與[CuSO4]溶液究竟發(fā)生了什么反應(yīng)呢？”這一問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的欲望，進(jìn)而順勢(shì)提出“師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”，滿足學(xué)生的心理需求，為開(kāi)展“Na與[CuSO4]溶液反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ)。

二、師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探討[Na]與不同濃度[CuSO4]溶液反應(yīng)的產(chǎn)物

為了精準(zhǔn)地把握[Na]與[CuSO4]溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，明確“除外”的本質(zhì)原因，筆者引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了分析思考，確定了“[Na]與[CuSO4]溶液反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)方案。

1.配制不同濃度的[CuSO4]溶液

結(jié)合已有知識(shí)和主觀推測(cè)，配制不同濃度的CuSO4溶液：1%、5%、10%、15%以及飽和溶液。值得注意的是，無(wú)論是配制15%的[CuSO4]溶液還是配制飽和[CuSO4]溶液，都需要進(jìn)行加熱處理，以促進(jìn)溶質(zhì)快速溶解，再將配制完成的溶液靜放冷卻、備用。配制濃度精準(zhǔn)的[CuSO4]溶液，需要通過(guò)計(jì)算確定[CuSO4·5H2O]晶體與蒸餾水的質(zhì)量，具體如表1所示。

2.驗(yàn)證對(duì)比系列實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)產(chǎn)物

為了確定Na與不同濃度[CuSO4]溶液反應(yīng)的產(chǎn)物，筆者引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究：

一是探究Na與微量的不同濃度[CuSO4]溶液反應(yīng)的現(xiàn)象。

室溫下，用5 [mL]注射器分別吸取冷卻后的[1%]、[5%]、[10%]、[15%]以及飽和[CuSO4]溶液，使其與金屬鈉（綠豆大?。┻M(jìn)行反應(yīng)，值得注意的是，不同濃度的[CuSO4]溶液是通過(guò)注射器滴到金屬鈉上的，同時(shí)第二滴溶液必須在第一滴反應(yīng)完成后滴加。除此之外，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，筆者就明確告訴學(xué)生要注意觀察加入第一滴[CuSO4]溶液時(shí)的現(xiàn)象，也要關(guān)注多滴[CuSO4]溶液加入后的反應(yīng)現(xiàn)象，更要留心觀察反應(yīng)完成后的現(xiàn)象，具體見(jiàn)表2。

二是驗(yàn)證Na與微量的不同濃度[CuSO4]溶液反應(yīng)是否生成單質(zhì)[Cu]。

憑借顏色判定物質(zhì)種類缺乏科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性，所以為了驗(yàn)證Na與微量的不同濃度[CuSO4]溶液反應(yīng)的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了加入1∶1[HCl]溶液的環(huán)節(jié)。收集不同濃度CuSO4溶液滴在鈉塊上反應(yīng)后的不溶物質(zhì)（如圖1），并將1∶1[HCl]溶液注入盛放不溶物質(zhì)的容器中，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真地觀察反應(yīng)現(xiàn)象，確定反應(yīng)產(chǎn)物，具體見(jiàn)表3。

將1∶1[HCl]溶液加入到不溶物質(zhì)進(jìn)行充分反應(yīng)，得到少量的紅色片狀、有金屬光澤的固體——[Cu]，所以籠統(tǒng)來(lái)講，Na與微量的[CuSO4]溶液反應(yīng)生成了少量的單質(zhì)銅，尤其值得注意的是，單質(zhì)銅的生成與水量有一定的關(guān)聯(lián)性。微量[CuSO4]溶液含有少量的水，它與金屬[Na]的反應(yīng)會(huì)釋放熱量，隨著能量的不斷聚集，溫度逐步升高，這無(wú)疑是生成單質(zhì)銅的重要條件。

習(xí)題是化學(xué)課堂教學(xué)不可小覷的組成部分，教師不能片面地追求“聽(tīng)懂、會(huì)做”，而是要提供動(dòng)腦思考、動(dòng)手操作的平臺(tái)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，促使學(xué)生逐步掌握學(xué)習(xí)的技巧與方法，使學(xué)生成功擺脫“機(jī)械學(xué)習(xí)”的尷尬。而將“化學(xué)習(xí)題”改編為“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”是化學(xué)課堂教學(xué)的有效延伸與拓展。通過(guò)設(shè)計(jì)與操作實(shí)驗(yàn)，能夠激活學(xué)生的思維，促使學(xué)生積極思考、主動(dòng)探索，也能夠真切地滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，構(gòu)建高質(zhì)量、高效率的化學(xué)課堂。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 張婧.新課標(biāo)下基于實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究[D].開(kāi)封：河南大學(xué)，2019.

[2]? 丁偉，孫安貴.鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)研究[J].化學(xué)教學(xué)，2017（8）：55-58，72.

[3]? 張美明.化學(xué)習(xí)題家庭小實(shí)驗(yàn)化的研究與教學(xué)實(shí)踐[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2013.

（責(zé)任編輯 張 簡(jiǎn)）