【案例】
“氯氣”是高一的教學內容。在教學這一節課時,一位老師先通過多媒體展示圖片:2004年4月15日晚,位于重慶主城區江北區嘉陵江邊的重慶天原化工總廠發生氯氣泄漏事件;2005年4月28日,云南曲靖市麒麟區工人文化宮里發生氯氣泄漏事件;2010年7月26日晚22時10分左右,四川廣元市區棲鳳路一游泳場發生氯氣泄漏事故,現場緊急疏散上千民眾,有多人出現不同程度中毒。學生們看著一件件觸目驚心的事故,如臨其境,一種強烈的社會責任感油然而生。接著教師引導:“假如你在場的話,能為他們做點什么?請你和同一小組的同學幫助圖片現場的人員弄清楚氯氣的性質,指導和組織他們進行搶救處理。”接著,教師出示一瓶氯氣,瓶后襯一張白紙,讓學生觀察并描述其顏色和狀態,并指名一個學生用正確的方法聞氯氣的氣味。接下來,教師安排了兩個拓展實驗。
實驗1 向一瓶氯氣中放入一只螞蚱,觀察現象。可以看到螞蚱死亡,說明氯氣有毒。這時,教師給學生補充介紹了“舍勒發現氯氣的過程”這一化學史知識,并強調了氯氣的毒性。然后,總結出氯氣的物理性質;通過分析氯原子的結構,強調氯氣有極強氧化性。接下來, 介紹氯氣的化學性質:氯氣與水反應。
實驗2 向一個收集滿氯氣的125 ml小葡萄糖藥瓶(用膠塞蓋嚴)中用注射器注入少量水,振蕩;片刻后再用注射器抽取藥瓶中溶液滴在一張pH試紙上。觀察、歸納:藥瓶中水溶液呈黃綠色;水面上方仍有黃綠色氣體;說明氯氣能溶于水,因而水溶液呈黃綠色,但溶解度不大。pH試紙中心褪色(新物質),外圈呈紅色(溶液中有H+),這又是什么原因呢,為解決這一問題,讓學生觀看氯氣使有色布條褪色實驗錄像,得出結論:干燥的布條不褪色,潤濕的布條褪色。歸納總結:干燥的氯氣沒有漂白性,氯水有漂白作用,是因為Cl2+H2O=HCl+HClO,上述實驗中的新物質就是HClO。接著讓學生們討論氯水的成分。通過分析總結:氯水有3種分子Cl2、H2O、HClO;4種離子H+、Cl-、ClO-、OH-。深化對課本知識的理解。氯水中的Cl2、HCl、H2O、H+、Cl-、OH-都沒有漂白性,只能是HClO有漂白性。上述實驗中pH試紙中心褪色就是HClO作用的結果,外圈呈紅色是鹽酸的酸性。分析:HClO中氯為+1價,顯強氧化性,可以殺菌消毒,自來水常用氯氣消毒就是利用這一原理。從而介紹:燒開自來水再飲用能有效降低殘余氯對人體健康的影響。接著聯系生活提問:“能用白開水澆花養魚嗎?”解釋由于白開水失去氧氣太多,不能用來澆花、養魚的道理。根據以上實驗寫出新制氯水加入NaOH的有關反應方程式:Cl2+H2O=HCl+HClO;NaOH+HCl=NaCl+H2O;NaOH+HClO=NaClO+H2O,得出總方程式:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。仿照上述方程式,再寫出氯氣與氫氧化鈣反應的化學方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
實驗后拓展小結并解決問題:如果我們在氯氣的泄漏現場,應該讓他們用濕毛巾捂住口鼻,也可先將毛巾用肥皂水或稀的堿液浸泡;讓他們往高處跑或向上風口跑。如果是特警,應采用消防用水與堿液形成兩道水幕稀釋氯氣,讓氯氣與水和堿反應來吸收氯氣,降低氯氣的濃度,從而減小危害。
【解讀】
在上述案例中,教師通過創設問題情境、補充課堂實驗、滲透化學史知識等策略,讓學生在解決問題中既拓展了知識面,又獲得了人文道德與智力的發展。
上課伊始,教師讓學生根據氯氣的性質幫助協調處理事故,這樣的學習任務馬上就吸引了學生的注意力,使學生產生了欲罷不能的濃厚興趣和迫不及待參與的熱情。
在教學的過程中,教師通過讓學生討論氯水的成分,激發和引導學生進行個體或是群體性的主動探究問題,培養了學生應用化學知識來解決化學問題的能力,為學生的有效探索和創新鋪平道路。
法國生理學家貝爾納曾說;“創造力是沒法教的。所謂創造力是指要給學生發表他們想法的機會,從而發展他們富有創造力的才能。”“照方抓藥”式的實驗能夠提高學生的操作技能,但不能培養學生的創新意識。為打消學生中可能存在的疑問及針對學生易出現的錯誤,教師補充了兩個實驗,較好地發揮了實驗的動機功能,收到了良好的教學效果。
化學史不僅忠實地記錄了化學科學的孕育、產生、發展的過程和演變的規律,而且它以不可代替的獨特方式積累并體現了人類精神文明的優秀成分,是科學精神最集中的載體。在上述案例中,教師還滲透了氯氣的發現史,不僅拓展了學生的視野,也學習了科學家這種敬業獻身的精神。在教學中經常滲透化學史,將對學生人文道德的提高與智力的發展起到很好的促進作用。 (作者單位:山西省高平市職業高中) ■