巧用“魔術(shù)”實(shí)驗(yàn)優(yōu)化復(fù)習(xí)教學(xué)

許大雨 李德前

關(guān)鍵詞：“魔術(shù)”實(shí)驗(yàn);教學(xué)情境;教學(xué)案例;激發(fā)興趣

化學(xué)復(fù)習(xí)課既要讓學(xué)生把學(xué)過(guò)的知識(shí)全面復(fù)習(xí)，又不能單一、機(jī)械地刷題，以避免陷入“題海戰(zhàn)”。如何讓化學(xué)復(fù)習(xí)課上出化學(xué)味，讓課堂生動(dòng)有趣，擺脫乏味枯燥？如何激發(fā)學(xué)生復(fù)習(xí)的熱情，調(diào)動(dòng)每一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性？這是我們一線化學(xué)老師必須思考和研究的問(wèn)題。

在“常見(jiàn)酸和堿的化學(xué)性質(zhì)”復(fù)習(xí)課中，依托化學(xué)魔術(shù)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，由境生情、由情生知[1]，提升了化學(xué)復(fù)習(xí)課的有效性。

一、教學(xué)思路及流程

“常見(jiàn)酸和堿化學(xué)性質(zhì)”的復(fù)習(xí)，主要內(nèi)容包括常見(jiàn)酸和堿的化學(xué)性質(zhì)、有關(guān)化學(xué)方程式的書寫、生產(chǎn)生活中的應(yīng)用等。

通過(guò)化學(xué)魔術(shù)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的復(fù)習(xí)情境，并貫穿整個(gè)課堂，這是課堂的情境線;以化學(xué)魔術(shù)實(shí)驗(yàn)引出系列問(wèn)題，這是課堂的問(wèn)題線;引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)小組合作、交流討論解決問(wèn)題，這是課堂的活動(dòng)線;常見(jiàn)酸和堿的化學(xué)性質(zhì)及化學(xué)方程式的書寫，這是課堂的知識(shí)線;通過(guò)情境線、問(wèn)題線、活動(dòng)線和知識(shí)線的融合與延伸，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，這是課堂的素養(yǎng)線，這也是一條暗線（見(jiàn)圖1）。

整個(gè)復(fù)習(xí)過(guò)程，重視發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，注重突出學(xué)生主體地位，深化宏觀和微觀的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)。

二、教學(xué)實(shí)錄

[魔術(shù)情境1]實(shí)驗(yàn)桌上有A和B兩種試液，分別取少許倒入A和B兩個(gè)小燒杯中。先把B燒杯中的試液倒入錐形瓶，振蕩后倒回小燒杯，試液沒(méi)有任何變化。再把A燒杯的試液倒入錐形瓶，振蕩后倒回小燒杯，也沒(méi)有明顯變化。接著再把B燒杯中的試液倒入錐形瓶，振蕩后，試液變成了紅色。

[問(wèn)題1]燒杯中紅色的溶液是什么呢？初中化學(xué)學(xué)習(xí)中，什么溶液本來(lái)無(wú)色，反應(yīng)后能變成紅色？說(shuō)出你的判斷依據(jù)。

[學(xué)生思考]回顧初中階段學(xué)過(guò)的紅色物質(zhì)，如高錳酸鉀溶液、酚酞遇到堿性溶液等，B中的溶液一定不是高錳酸鉀溶液，因?yàn)楦咤i酸鉀溶液本來(lái)就是紅色的，所以B溶液可能是變紅的酚酞溶液。

[問(wèn)題2]酚酞溶液在哪個(gè)燒杯中？ A還是B？為什么？

[學(xué)生]學(xué)生討論后得出結(jié)論，A 燒杯中的溶液可能是酸和酚酞的混合液，B 燒杯中的溶液是堿性溶液。

[學(xué)生]完成導(dǎo)學(xué)案中酸堿指示劑（酚酞和石蕊溶液）以及紅色和藍(lán)色石蕊試紙遇到酸和堿的變色情況。完成后，同學(xué)們之間相互檢查訂正。

設(shè)計(jì)意圖：真實(shí)的情境能喚醒學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，有利于知識(shí)的學(xué)習(xí)，能幫助學(xué)生逐步形成完備的知識(shí)[2]。通過(guò)溶液變色的實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生的眼球，轉(zhuǎn)移學(xué)生的注意力，讓學(xué)生以熱情、主動(dòng)的狀態(tài)參與到本節(jié)課的學(xué)習(xí)、探究中，從而提高學(xué)習(xí)效率，活躍課堂氣氛，收到良好的教學(xué)效果。

[教師]科學(xué)的探究精神是我們必須具備的品質(zhì)，同學(xué)們對(duì)于A和B溶液的分析都很正確。A和B溶液分別是什么溶液呢？讓我們接著探究。

[魔術(shù)情境2]取A溶液樣品，加入鋅粒發(fā)現(xiàn)冒氣泡，鋅粒逐漸消失。

[問(wèn)題3]初中階段學(xué)習(xí)的哪一類物質(zhì)能和鋅粒反應(yīng)冒氣泡？如何證明？

[學(xué)生]異口同聲：鹽酸。

[教師]硫酸行不行？

[學(xué)生]硫酸也行。

[問(wèn)題4]請(qǐng)寫出硫酸或鹽酸分別與不同種類物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

[學(xué)生]在學(xué)案上書寫有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：稀鹽酸或稀硫酸與較活潑金屬、金屬氧化物、碳酸鹽、堿等反應(yīng)的化學(xué)方程式，一學(xué)生在黑板上板演化學(xué)方程式。

[小結(jié)]師生評(píng)價(jià)黑板上的化學(xué)方程式書寫情況，同學(xué)們對(duì)照黑板的答案訂正自己寫的化學(xué)方程式，總結(jié)出稀鹽酸或稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)：（1）酸和較活潑金屬反應(yīng)生成鹽和氫氣;（2）酸與金屬氧化物反應(yīng)生成鹽和水;（3）酸與鹽反應(yīng)生成新鹽和新酸;（4）酸和堿反應(yīng)生成鹽和水;（5）酸使石蕊溶液（指示劑）變紅色等。

[問(wèn)題5]請(qǐng)同學(xué)們思考，A溶液到底是鹽酸還是硫酸？如何用化學(xué)方法證明？

[資料卡1]硝酸鋇和稀硫酸反應(yīng)生成白色沉淀硫酸鋇，加入稀硝酸沉淀不消失。而硝酸鋇和稀鹽酸不反應(yīng)。

[學(xué)生]根據(jù)資料卡1展開(kāi)討論，得出實(shí)驗(yàn)方案：取A溶液樣品，滴加硝酸鋇溶液，觀察有無(wú)白色沉淀生成？如果沒(méi)有變化，A溶液中不含稀硫酸，可能是稀鹽酸;如果有白色沉淀產(chǎn)生，再滴加稀硝酸，沉淀不消失，A溶液中含有稀硫酸，或可能是稀硫酸和稀鹽酸的混合液。

[教師小結(jié)]通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出結(jié)論：A溶液不含稀硫酸，是提前配好的稀鹽酸和酚酞溶液的混合液。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)魔術(shù)實(shí)驗(yàn)情境2，進(jìn)一步吸引學(xué)生的眼球，提高學(xué)生的興奮點(diǎn)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生探究的欲望。通過(guò)讓學(xué)生書寫酸和常見(jiàn)物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并通過(guò)化學(xué)方程式的梳理，分類得出酸的化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)方程式書寫的過(guò)程就是酸的化學(xué)性質(zhì)復(fù)習(xí)的過(guò)程?？此浦挥心g(shù)實(shí)驗(yàn)這一條明線，但背后包含的卻是酸的性質(zhì)知識(shí)線和核心素養(yǎng)達(dá)成的素養(yǎng)線。

[教師]A溶液我們明確了，那B溶液是什么呢？請(qǐng)看老師的魔術(shù)實(shí)驗(yàn)。

[魔術(shù)情境3]取B溶液，請(qǐng)一學(xué)生用玻璃管吹氣，澄清的溶液變渾濁了。

[學(xué)生]學(xué)生異口同聲：澄清石灰水。

[問(wèn)題6]請(qǐng)寫出氫氧化鈣分別與不同種類物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

[學(xué)生]在學(xué)案上書寫有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：氫氧化鈣分別與二氧化碳、碳酸鈉溶液、硫酸銅溶液、稀鹽酸等反應(yīng)的化學(xué)方程式。

[小結(jié)]檢查學(xué)生書寫化學(xué)方程式的情況，及時(shí)給予訂正。并總結(jié)出常見(jiàn)的堿的化學(xué)性質(zhì)：（1）堿和二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)生成碳酸鹽和水;（2）堿與硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鹽;（3）酸和堿反應(yīng)生成鹽和水;（4）堿使石蕊溶液（或酚酞）變色等。

[問(wèn)題7]B溶液能不能是氫氧化鈣和氫氧化鈉的混合液？如何驗(yàn)證？

[學(xué)生]展開(kāi)討論，也可能是二者的混合物?？梢匀溶液樣品，通入足量的二氧化碳?xì)怏w，變渾濁后再滴加酚酞溶液，如果酚酞溶液變紅色，證明反應(yīng)后的溶液仍呈堿性，原溶液可能含有氫氧化鈉溶液，因?yàn)闅溲趸c溶液和二氧化碳反應(yīng)后生成的碳酸鈉溶液依然呈堿性，能使酚酞溶液變紅色。

[問(wèn)題8]同學(xué)們的方案非常好。那B溶液中有沒(méi)有可能本來(lái)就含有碳酸鈉溶液？如果證明？

[資料卡2]碳酸鈉溶液可以和氯化鋇溶液反應(yīng)，生成白色碳酸鋇沉淀，而氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液都不和氯化鋇溶液反應(yīng)，且氯化鋇溶液呈中性。

[學(xué)生]學(xué)生小組討論后得出結(jié)論：取B試驗(yàn)樣品，先滴加足量的氯化鋇溶液，觀察有無(wú)白色沉淀生成，接著再通入二氧化碳?xì)怏w，最后滴加酚酞溶液，這樣就可以把B溶液的成分確定。

[魔術(shù)情境4]取B溶液樣品，滴加氯化鋇溶液，沒(méi)有明顯變化。再讓一學(xué)生用玻璃管吹入足量的二氧化碳?xì)怏w，發(fā)現(xiàn)變渾濁，最后再滴加酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)酚酞溶液變紅色。

[結(jié)論]B溶液為氫氧化鈣和氫氧化鈉的混合溶液。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)魔術(shù)實(shí)驗(yàn)情境3和4，設(shè)置探究情境，將理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，保證了理論和實(shí)驗(yàn)相統(tǒng)一，充分體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特點(diǎn)。學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí)，也提高了運(yùn)用化學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力，提升了證據(jù)推理、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)創(chuàng)新等化學(xué)核心素養(yǎng)，同時(shí)又加強(qiáng)了小組間交流與合作。學(xué)生在掌握化學(xué)知識(shí)，提升學(xué)科能力的同時(shí)真實(shí)體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)變化之美、規(guī)范之妙[1]。

[小結(jié)]欲證明某種物質(zhì)的存在，不僅要知道物質(zhì)之間反應(yīng)的現(xiàn)象特征，還要注意混合物中其他成分造成的干擾。

[問(wèn)題9]黑板上的板書共涉及哪幾種物質(zhì)（按物質(zhì)的種類分）？

[學(xué)生]酸、堿、鹽、指示劑、金屬、金屬氧化物、非金屬氧化物等。

[教師]請(qǐng)同學(xué)們?cè)趯W(xué)案上，把能夠相互反應(yīng)的物質(zhì)用線段連起來(lái)（見(jiàn)圖3）。

[教師]其實(shí)，這些反應(yīng)只是目前初中階段學(xué)習(xí)的酸、堿、鹽的一些淺顯知識(shí)。隨著高中、大學(xué)深入的學(xué)習(xí)，我們會(huì)對(duì)酸、堿、鹽有更多更深入的認(rèn)識(shí)。

比如：金屬鋁可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，二氧化碳可以和碳酸鈉溶液反應(yīng)，某些非金屬氧化物和金屬氧化物之間也可以反應(yīng)等。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)繪制酸、堿和鹽反應(yīng)的關(guān)系圖，進(jìn)一步對(duì)本節(jié)知識(shí)進(jìn)行梳理歸納，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，內(nèi)化酸、堿、鹽的關(guān)系，培養(yǎng)知識(shí)的概括能力，遷移運(yùn)用能力，體驗(yàn)化學(xué)物質(zhì)關(guān)系美[1]。

[魔術(shù)情境5]把本節(jié)課所有的廢液全部倒入廢液缸，發(fā)現(xiàn)廢液呈現(xiàn)紅色。

[問(wèn)題10]課后請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)探究，廢液缸中溶液的成分有哪些？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？

設(shè)計(jì)意圖：在本節(jié)課教學(xué)任務(wù)完成后，老師留下懸念疑問(wèn)，讓學(xué)生再一次感受化學(xué)魔術(shù)實(shí)驗(yàn)的魅力，讓學(xué)生置身于化學(xué)魔術(shù)情境之中，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲和學(xué)習(xí)興趣，從而引導(dǎo)學(xué)生課后繼續(xù)探究，不斷思考，將學(xué)生對(duì)化學(xué)的鉆研由課內(nèi)延伸到課外，由課堂延伸到生活。同時(shí)告訴學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)永無(wú)止境，科學(xué)探究永無(wú)止境。

三、教學(xué)反思

本節(jié)復(fù)習(xí)課通過(guò)5次魔術(shù)實(shí)驗(yàn)，將理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合，利用真實(shí)情境呈現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的神秘性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

運(yùn)用化學(xué)魔術(shù)實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的趣味性、參與性和知識(shí)性，將化學(xué)魔術(shù)融入課堂教學(xué)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展有積極的影響[3]。通過(guò)化學(xué)魔術(shù)實(shí)驗(yàn)，打破了復(fù)習(xí)課“簡(jiǎn)單、重復(fù)、熱剩飯”的弊端，優(yōu)化了復(fù)習(xí)教學(xué)，發(fā)展了學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。