高中化學(xué)教學(xué)中項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

摘 要：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)有助于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考熱情，深化其對(duì)所學(xué)知識(shí)的全面認(rèn)識(shí)，確保對(duì)所學(xué)知識(shí)的牢固掌握.文章以“離子反應(yīng)”教學(xué)為例，從項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，探討具體應(yīng)用過程.

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用；高中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2023）21-0113-03

收稿日期：2023-04-25

作者簡介：施雨辰（1994.7-），女，安徽省淮北人，本科，中學(xué)二級(jí)教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)以具體的項(xiàng)目為載體，使學(xué)習(xí)者在完成項(xiàng)目的過程中掌握知識(shí)，深化理解，鍛煉技能［1］.實(shí)踐表明，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)能很好地激活課堂，提升學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)體驗(yàn)，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力.

1 高中化學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)非常重要的環(huán)節(jié)，關(guān)系著整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)能否順利推進(jìn)［2］.開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)要明確教學(xué)內(nèi)容在整個(gè)高中化學(xué)中所占的地位，保證項(xiàng)目式學(xué)習(xí)各環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系.同時(shí)，靈活運(yùn)用多種教學(xué)以及引導(dǎo)方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生表現(xiàn)，使學(xué)生在愉悅的氛圍中完成知識(shí)的掌握.

離子反應(yīng)是高中化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，貫穿整個(gè)高中化學(xué)，是高考的熱門考點(diǎn).高中階段學(xué)習(xí)到的化學(xué)反應(yīng)基本上都能寫出對(duì)應(yīng)的離子方程式.結(jié)合上述實(shí)際，將項(xiàng)目式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)成以下環(huán)節(jié)：

環(huán)節(jié)一：回顧所學(xué).離子反應(yīng)知識(shí)的學(xué)習(xí)建立在對(duì)電解質(zhì)、電離、強(qiáng)弱電解質(zhì)等概念的深入理解與掌握上.項(xiàng)目式學(xué)習(xí)開展前，預(yù)留5分鐘左右的時(shí)間要求學(xué)生回顧所學(xué)的上述概念，并列舉出常見的強(qiáng)弱電解質(zhì)的代表；

環(huán)節(jié)二：自主學(xué)習(xí).課本中有關(guān)離子方程式的相關(guān)講解較為簡單，因此為加深學(xué)生印象，預(yù)留8分鐘左右的時(shí)間，要求學(xué)生完成基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)其相互交流學(xué)習(xí)心得，并嘗試著回答課本中的訓(xùn)練習(xí)題；

環(huán)節(jié)三：展示項(xiàng)目.離子反應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)不難掌握，關(guān)鍵在于深入理解，靈活應(yīng)用.結(jié)合高考?？碱}型，積極查閱相關(guān)資料，認(rèn)真篩選、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)項(xiàng)目.為更好地吸引學(xué)生注意力，制作相關(guān)教學(xué)課件，通過屏幕為學(xué)生展示學(xué)習(xí)項(xiàng)目；

環(huán)節(jié)四：課堂互動(dòng).每展示一個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目給學(xué)生預(yù)留5分鐘左右的時(shí)間，要求其思考、探究、學(xué)習(xí)，基于對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解嘗試著作答.同時(shí)，課堂上采用提問的方式與學(xué)生互動(dòng)，了解其學(xué)習(xí)情況.當(dāng)然提問的過程中應(yīng)結(jié)合學(xué)生表現(xiàn)，給予表揚(yáng)與肯定，提升其項(xiàng)目式學(xué)習(xí)體驗(yàn)［3］.另外，注重給予學(xué)生針對(duì)性地指引，進(jìn)一步澄清其認(rèn)識(shí)；

環(huán)節(jié)五：課堂總結(jié).學(xué)生每完成一個(gè)項(xiàng)目，一起與其總結(jié)在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)中學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，并給予學(xué)習(xí)上的點(diǎn)撥，糾正其錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)與錯(cuò)誤理解.同時(shí)，要求學(xué)生認(rèn)真揣摩分析問題的過程，積累分析離子反應(yīng)問題的經(jīng)驗(yàn)，把握分析問題的細(xì)節(jié)，以更好地突破類似問題.

2 高中化學(xué)項(xiàng)目是學(xué)習(xí)的應(yīng)用

課本中電解質(zhì)的定義是以“導(dǎo)電”與否作為依據(jù).在水溶液中電解質(zhì)的導(dǎo)電離不開離子.那么離子和導(dǎo)電能力強(qiáng)弱究竟有什么關(guān)系呢？在屏幕上展示如下項(xiàng)目，要求學(xué)生思考學(xué)習(xí).

項(xiàng)目一 圖1所示裝置中試劑b為Ba（OH）2，將以下各項(xiàng)中的試劑a滴入到試劑b中，分析發(fā)生的離子反應(yīng)以及對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①CuSO4；②Fe2（SO4）3；③H2SO4；④Na2SO4.

基于對(duì)離子反應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握學(xué)生不難寫出滴加試劑a后發(fā)生的離子反應(yīng)，具體如下：

Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-BaSO4↓+Cu（OH）2↓

2Fe3++3SO2-4+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Fe（OH）3↓

2H++SO2-4+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O

Na2SO4+Ba（OH）2BaSO4↓+2NaOH

前三個(gè)離子之間發(fā)生反應(yīng)生成沉淀、弱電解質(zhì)，導(dǎo)致溶液中的離子濃度變小，燈泡逐漸變暗.但是隨著試劑a的不斷加入，過量后溶液中的離子逐漸變多，燈泡會(huì)緩慢變亮.最后一個(gè)反應(yīng)中每消耗1 mol生成2 mol NaOH，因NaOH完全電離，因此，溶液會(huì)變亮.學(xué)生分析的上述過程是正確的，那么繼續(xù)提問學(xué)生，是否認(rèn)為導(dǎo)電能力只和溶液中離子濃度有關(guān)呢？顯然不是的.溶液導(dǎo)電能力還和離子所帶點(diǎn)的電荷數(shù)有關(guān).

項(xiàng)目小結(jié) 經(jīng)過項(xiàng)目一的學(xué)習(xí)鞏固離子反應(yīng)書寫知識(shí)，即沉淀物、弱電解質(zhì)在離子方程式中不能拆開；反應(yīng)生成沉淀、弱電解質(zhì)，導(dǎo)致溶液離子濃度變小，溶液導(dǎo)電電能變?nèi)酰贸鋈芤簩?dǎo)電能力和溶液中的離子濃度有關(guān)，濃度越大導(dǎo)電能力越強(qiáng)；不僅如此，溶液導(dǎo)電能力還和離子所帶的電荷量有關(guān)，電荷量越大導(dǎo)電能力越強(qiáng)［4］.

項(xiàng)目二 向Fe（NO3）3溶液中加入Na2SO3溶液，發(fā)現(xiàn)溶液由棕黃色變成淺綠色，一段時(shí)間后又變?yōu)樽攸S色.寫出兩種顏色變化對(duì)應(yīng)的離子方程式.

對(duì)于部分學(xué)生而言，該項(xiàng)目涉及的化學(xué)反應(yīng)較為陌生，更不用說離子方程式.事實(shí)上，對(duì)于陌生的離子應(yīng)認(rèn)真讀題，充分挖掘隱含條件，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的原因，熟練運(yùn)用離子方程式書寫步驟，不難作答該類問題.為使學(xué)生順利地完成該項(xiàng)目，避免挫傷其學(xué)習(xí)的積極性，緊跟該項(xiàng)目設(shè)計(jì)以下問題：（1）含有Fe3+、Fe2+的溶液分別是什么顏色？（2）根據(jù)項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你想到了什么？（3）書寫離子方程式的最后的步驟是什么？結(jié)合所學(xué)Fe3+為棕黃色，F(xiàn)e2+淺綠色，出現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是因?yàn)镕e3+→Fe2+，F(xiàn)e2+→Fe3+，書寫離子方程式最后還應(yīng)檢驗(yàn)兩邊元素原子個(gè)數(shù)和電荷數(shù)是否相等.分析溶液中的離子可知，第一步發(fā)生的離子方程式為：

2Fe3++SO2-3+H2O2Fe2++SO2-4+2H+

溶液中含有NO-3，形成HNO3具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2+氧化成Fe3+，對(duì)應(yīng)的離子方程式為：

3Fe2++4H++NO-33Fe3++NO↑+H2O

項(xiàng)目小結(jié) 圍繞該項(xiàng)目開展學(xué)習(xí)活動(dòng)，使學(xué)習(xí)體會(huì)離子方程式的書寫過程，掌握書寫陌生離子方程式的思路：由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出離子變化得出生成物，運(yùn)用離子方程式書寫步驟完成書寫.

項(xiàng)目三 將稀鹽酸逐滴加入到NaOH和NaAlO2的混合溶液中，生成沉淀的量和加入鹽酸的體積關(guān)系如圖2所示，請(qǐng)分析以下溶液中離子能否共存，并說明理由.

①a點(diǎn)溶液中：K+、SO2-3、SO2-4、OH-；②b點(diǎn)溶液中：Ca2+、Mg2+、H+、I-；③c點(diǎn)溶液中：Ba2+、NH+4、Br-、CO2-3；④d點(diǎn)溶液中：Ag+、Fe2+、NO-3、CH3COO-.

該項(xiàng)目并未直接給出溶液中的所有離子，而是結(jié)合圖像進(jìn)行設(shè)問，難度較大.學(xué)生不僅要搞清楚稀鹽酸和NaOH、NaAlO2反應(yīng)的過程，準(zhǔn)確判斷對(duì)應(yīng)點(diǎn)溶液中的離子，而且還需熟練應(yīng)用離子反應(yīng)知識(shí).為防止挫傷學(xué)生的積極性，可要求學(xué)生兩人為一組共同討論與完成該項(xiàng)目.同時(shí)，課堂上注重提問學(xué)生代表，使其說出做出判斷的理由，尤其針對(duì)回答正確的學(xué)生，給予肯定與表揚(yáng).分析可知先后發(fā)生以下反應(yīng)：

HCl+NaOHNaCl+H2O

NaAlO2+HCl+H2OAl（OH）3↓+NaCl

Al（OH）3+3HClAlCl3+3H2O

a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中含有的離子為：Na+、AlO-2、Cl-、OH-；b點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中含有的離子為：Na+、AlO-2、Cl-；c點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中含有的離子為：Na+、Al3+、Cl-；d點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中含有的離子為：Na+、Al3+、Cl-、H+.①中離子可以共存；②中AlO-2和H+反應(yīng)生成Al（OH）3沉淀，AlO-2和Mg2+發(fā)生雙水解，無法共存；③中Ba2+和CO2-3，生成沉淀BaCO3，Al3+、CO2-3發(fā)生雙水解，無法共存；④中Fe2+、H+、NO-3發(fā)生氧化還原反應(yīng)無法共存，Ag+和Cl-生成AgCl沉淀無法共存，CH3COO-和H+生成弱電解質(zhì)CH3COOH無法共存.

項(xiàng)目小結(jié) 該項(xiàng)目結(jié)合圖像考查離子反應(yīng)知識(shí)，鍛煉學(xué)生的讀圖以及不同反應(yīng)階段離子種類的判斷能力.同時(shí)，積累離子不能共存的原因，主要包括：離子之間生成沉淀、發(fā)生雙水解、發(fā)生氧化還原反應(yīng)、生成弱電解質(zhì)等.

項(xiàng)目四 某100 mL溶液中可能含有Ca2+、Fe3+、NH+4、Na+、NO-3、Cl-、SO2-4、CO2-3中的若干種.取溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)，過程如圖3所示，其中加入試劑均過量，氣體全部逸出.則以下判斷中錯(cuò)誤的是（? ）.

A.原溶液中一定不存在Ca2+、Fe3+

B.原溶液中一定至少存在NO-3和Cl-中的一種

C.可通過焰色試驗(yàn)證明是否存在Na+

D.溶液中至少存在三種離子

完成該項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)操作判斷出具體物質(zhì)，由物質(zhì)推出離子.同時(shí)，在確定某一離子一定存在時(shí)可運(yùn)用離子共存知識(shí)排除不可能的離子.注重運(yùn)用一些隱含的規(guī)律，如溶液呈電中性，以此判斷剩余離子是否存在.溶液加入BaCl2成沉淀，溶液中可能含有SO2-4、CO2-3，加入過量鹽酸沉淀溶解，表明一定含有兩種離子.n（CO2-3）=2.33 g233 g/mol=0.01 mol，n（SO2-4）=4.30 g-2.33 g197 g/mol=0.01 mol.Ca2+、Fe3+和CO2-3不共存，排除.向?yàn)V液中加入過量NaOH溶液產(chǎn)生氣體為NH3，則含有NH+4，n（NH+4）=1.12 L22.4 L/mol=0.05 mol，溶液中陰離子所帶電荷量為2×0.01×2=0.04 mol，而陽離子所帶電荷量為0.05 mol，則溶液中至少還含有NO-3、Cl-中的一種.不確定是否含有Na+.綜上分析只有D項(xiàng)不正確.

項(xiàng)目小結(jié) 該項(xiàng)目較為典型，具有一定代表性.通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)使學(xué)生感受推理過程，掌握推理技巧，如運(yùn)用已知離子排除其他離子.同時(shí)，運(yùn)用陽離子與陰離子的所帶電荷的關(guān)系，確定離子是否存在.

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［責(zé)任編輯：季春陽］