“氣體檢驗(yàn)”復(fù)習(xí)的教學(xué)策略

摘 要：學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，一般來(lái)源于強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，并在親歷性的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐活動(dòng)中解決問(wèn)題獲得經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中需要與同學(xué)、教師對(duì)質(zhì)，更需要與教科書、實(shí)驗(yàn)、情境及其他一切與學(xué)習(xí)相關(guān)的媒介對(duì)質(zhì)。學(xué)生的充分活動(dòng)與表達(dá)和教師的適時(shí)援助能消除學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知沖突 自主學(xué)習(xí) 學(xué)習(xí)關(guān)鍵 對(duì)質(zhì) 援助

中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2013.04.007

隨著高考改革的不斷深入，重視能力和素質(zhì)的考查已成為新一輪高考的聚焦點(diǎn)，以利于學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。高二學(xué)生已經(jīng)具備了一定的學(xué)科知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能。在教學(xué)過(guò)程中需采取多種策略喚醒并整合學(xué)生已有的知識(shí)，讓學(xué)生體會(huì)和自主開展知識(shí)點(diǎn)板塊的學(xué)習(xí)、反思、討論，提升學(xué)生知識(shí)的運(yùn)用能力，培養(yǎng)學(xué)生解決常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)題的能力。以促進(jìn)學(xué)生自主參與復(fù)習(xí)為目的，針對(duì)常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法、常見(jiàn)幾種氣體的化學(xué)性質(zhì)這些高考考點(diǎn)，解決實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題、實(shí)驗(yàn)裝置連接題、物質(zhì)的鑒別題這些常考題型，采取了以下三種教學(xué)策略來(lái)幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)的效率。

學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是對(duì)質(zhì)和援助。人的智力是分布式的，分散于不同的時(shí)間，分散于不同的情境，分散于不同的頭腦，分散于不同的機(jī)遇中。所以智力需要對(duì)質(zhì)，學(xué)習(xí)需要對(duì)質(zhì)。學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中需要與同學(xué)、教師對(duì)質(zhì)，也需要與教科書、實(shí)驗(yàn)、情境及其他一切與學(xué)習(xí)相關(guān)的媒介對(duì)質(zhì)。而學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)的充分性構(gòu)成知識(shí)的操作性，交流的充分性構(gòu)成知識(shí)的有效性，應(yīng)用的多樣性構(gòu)成對(duì)知識(shí)的成就感和自豪感。學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中產(chǎn)生的困惑或出現(xiàn)障礙是很尋常的事，少數(shù)學(xué)生可以通過(guò)自己與學(xué)習(xí)媒介的對(duì)質(zhì)解決問(wèn)題，但是大部分的學(xué)生需要借助外援。對(duì)他們而言最直接有效的援助就是教師。對(duì)學(xué)生的恰當(dāng)?shù)脑梢詥l(fā)、引導(dǎo)學(xué)生更多的思考。關(guān)注學(xué)生的活動(dòng)、體驗(yàn)、思考、對(duì)話等一系列活動(dòng)，能喚醒學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在力量。教師的援助可以以問(wèn)題形成問(wèn)題鏈進(jìn)行啟發(fā)性援助，也可以是實(shí)驗(yàn)的邏輯鏈進(jìn)行事實(shí)性援助，還可以是以引導(dǎo)語(yǔ)言進(jìn)行思維導(dǎo)向性援助，或是以情境設(shè)置進(jìn)行呼喚性援助……

策略一有主題有目的的進(jìn)行CO2，SO2，C2H4三種氣體的性質(zhì)知識(shí)小測(cè)驗(yàn)

同桌的同學(xué)交換批改小測(cè)驗(yàn)卷，有爭(zhēng)議的地方迅查閱課本及筆記，使學(xué)生主動(dòng)回歸課本，熟悉課本。選擇這三種氣體因?yàn)樗嬷R(shí)既包含了初中和高中，又包含了無(wú)機(jī)和有機(jī)。目的是為了讓學(xué)生掌握三種常見(jiàn)氣體的化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)掌握紫色石蕊試液、高錳酸鉀溶液、品紅溶液、溴水、氫氧化鈣溶液、氫硫酸、碘水、氫氧化鈉溶液，這些常見(jiàn)的、有特殊顏色的溶液的物理和化學(xué)性質(zhì)。

策略二設(shè)置任務(wù)情境展開對(duì)單一氣體的檢驗(yàn)（提供必要的儀器、藥品，讓學(xué)生盡用可能多方法證明）

提出開放性問(wèn)題，提供能激發(fā)學(xué)生積極思考的任務(wù)和情境。把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)帶起來(lái)，邊復(fù)習(xí)邊運(yùn)用。讓學(xué)生在回答與反駁中，總結(jié)出幾種重要的氣體的檢驗(yàn)方法，掌握最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理及文字描述時(shí)語(yǔ)言的規(guī)范與準(zhǔn)確。通過(guò)一次次的認(rèn)知沖突，抓住重點(diǎn)，找到易錯(cuò)點(diǎn)，為下一環(huán)節(jié)混合氣體檢驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【布置任務(wù)1】：如何用實(shí)驗(yàn)的方法檢驗(yàn)CO2、SO2、C2H4這三種氣體？

學(xué)生1：通入澄清的石灰水中證明CO2。

教師援助：物質(zhì)的檢驗(yàn)需根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng)，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┖筒僮鳎ㄟ^(guò)反應(yīng)中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象（如：沉淀的生成和溶解、氣體的逸出和氣味、顏色的變化等）加以判定，必要時(shí)須寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式。描述應(yīng)該注意語(yǔ)言規(guī)范性以及答題的三要素，具體操作——現(xiàn)象——結(jié)論

學(xué)生1糾正：將待檢氣體通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水變渾濁，則證明待檢的氣體是CO2。

學(xué)生2援助：SO2也能使澄清石灰水變渾濁，因?yàn)樗麄兌妓嵝匝趸餁怏w，但是SO2是無(wú)色有刺激性氣味的氣體。所以應(yīng)該是將待檢氣體通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水變渾濁，且氣體無(wú)色無(wú)味，則證明待檢的氣體是CO2。

學(xué)生3：將待檢氣體通入品紅溶液中，如果品紅溶液褪色，則證明待檢氣體是SO2。

學(xué)生4質(zhì)疑：氯氣、臭氧也有漂泊性，也能使品紅溶液褪色，而且是永久性褪色不可恢復(fù)。但是SO2漂泊是暫時(shí)性漂泊可恢復(fù)。所以應(yīng)該是將待檢氣體通入品紅溶液中，如果品紅溶液褪色，且加熱后又恢復(fù)為紅色，則證明待檢氣體是SO2。

學(xué)生5：將待檢氣體通入溴水溶液后，如果溴水橙色很快褪去，則證明待檢氣體是C2H4。

學(xué)生6質(zhì)疑：SO2也能使溴水褪色，用高錳酸鉀溶液。馬上引來(lái)全班的反駁，SO2也能使高錳酸鉀溶液褪色。

生生激烈對(duì)質(zhì)中教師適時(shí)給予援助：雖然SO2、C2H4都能使溴水和高錳酸鉀褪色，但是他們反應(yīng)的產(chǎn)物也是完全一樣的嗎？如果不一樣，那么現(xiàn)象上會(huì)不會(huì)有細(xì)微的區(qū)別呢？

學(xué)生7援助：SO2與溴水反應(yīng)后溶液不分層，而C2H4與溴水反應(yīng)生成了1，2-二溴乙烷不溶于水分為兩層。SO2、C2H4都能使高錳酸鉀褪色，但乙烯被氧化為CO2。

師引導(dǎo)全班共同總結(jié)：將待檢氣體通入溴水溶液后，如果溴水橙色很快褪去，且溶液分為兩層，則證明待檢氣體是C2H4。

策略三、教師提供少量援助引導(dǎo)學(xué)生成為綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案的主角。

設(shè)計(jì)為學(xué)生講評(píng)與教師講評(píng)相結(jié)合，由學(xué)生講解答題的思維過(guò)程、自主提問(wèn)并答疑，教師再引導(dǎo)點(diǎn)撥，總結(jié)解題要點(diǎn)。目的為了培養(yǎng)學(xué)生在基本分析方法落實(shí)前提下，合理提出問(wèn)題、科學(xué)的分析問(wèn)題、規(guī)范表達(dá)分析結(jié)果的能力。

【布置任務(wù)2】：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明混合氣體中SO2、CO2？選擇裝置并連接組裝、標(biāo)出所選試劑，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

學(xué)生獨(dú)立思考完成，讓學(xué)生講評(píng)：SO2的特殊性有漂白性，所以先檢驗(yàn)SO2、。而CO2、SO2、都是酸性氧化物，都能使石灰水變渾濁，必須除盡SO2排除對(duì)CO2的干擾。因?yàn)镾O2有還原性，CO2卻沒(méi)有，所以選溴水除去。

讓學(xué)生體會(huì)洗氣裝置的用途，培養(yǎng)物質(zhì)檢驗(yàn)時(shí)必須排除干擾的意識(shí)掌握利用物質(zhì)性質(zhì)的不同之處對(duì)凈化劑的選擇原則。

師問(wèn)：課本上用酒精與濃硫酸混合加熱制取氣體通入溴水使之褪色來(lái)證明生成了乙烯，現(xiàn)在來(lái)看正確嗎？說(shuō)明你的理由

難道書上還有錯(cuò)，學(xué)生疑惑，遲疑片刻后肯定的回答：不能！酒精與濃硫酸混合加熱會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物，除了乙烯還可能有H2O，SO2，CO2等氣體，其中SO2有還原性，能與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使溴水褪色。

讓學(xué)生明白課本上的方法也是在一定條件下成立的，并非放之皆準(zhǔn)，要敢于質(zhì)疑，盡信書不如無(wú)書。

【布置任務(wù)3】：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明實(shí)驗(yàn)室里用酒精與濃硫酸混合加熱制取氣體中有C2H4、SO2、CO2、H2O這四種氣體？畫出簡(jiǎn)易的裝置圖，標(biāo)出所選試劑；并說(shuō)明設(shè)計(jì)的原理及描述實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象

學(xué)生先獨(dú)立思考，后小組內(nèi)激烈討論合作交流，最后隨機(jī)選一組代表展示并講解。

混合氣體——無(wú)水硫酸銅——品紅溶液——KMnO4溶液——溴水——澄清石灰水

學(xué)生8質(zhì)疑：不能用高錳酸鉀溶液除盡二氧化硫，因?yàn)闀?huì)把乙烯同時(shí)除去，而且還把乙烯氧化成二氧化碳干擾二氧化碳檢驗(yàn)，應(yīng)該用溴水。乙烯遇溴水褪色但是會(huì)分層，現(xiàn)象不同。

學(xué)生9質(zhì)疑：我認(rèn)為，最好還是不用，現(xiàn)象不是很明顯。因?yàn)楹玫膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法需要有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。可以用硫化氫溶液，乙烯不與它反應(yīng)。

學(xué)生10質(zhì)疑：那不是也可以用氯化鐵溶液哦？

生生對(duì)質(zhì)之聲此起彼伏中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考，并闡述不同意見(jiàn)及理由，鍛煉語(yǔ)言表達(dá)能力，給學(xué)生創(chuàng)造充分展現(xiàn)自我的舞臺(tái)。

教師援助：

【問(wèn)題1】如果選高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)乙烯，二氧化碳和乙烯檢驗(yàn)順又如何？

【問(wèn)題2】如果選溴水溶液檢驗(yàn)乙烯，二氧化碳和乙烯檢驗(yàn)順又如何？

【問(wèn)題3】先檢驗(yàn)水，再檢驗(yàn)二氧化硫，那二氧化碳和乙烯檢驗(yàn)順序有要求嗎？

【問(wèn)題4】檢驗(yàn)乙烯試劑選溴水還是高錳酸鉀溶液更好？說(shuō)明理由。

學(xué)生11：如果選溴水檢驗(yàn)乙烯，二氧化碳和乙烯可以互換檢驗(yàn)順序，因?yàn)樗麄兓瘜W(xué)性質(zhì)上沒(méi)有共同點(diǎn)，互不干擾。如果選高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)乙烯，必修先檢驗(yàn)二氧化碳再檢驗(yàn)乙烯。

達(dá)到大部分同學(xué)的一致同意的結(jié)論后。學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)整理后改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。方案之一

裝置圖：

試劑：無(wú)水硫酸銅——品紅液——足量H2S溶液——品紅液——溴水——澄清石灰水

現(xiàn)象：變藍(lán)色——褪色——淡黃色渾濁——不褪色——褪色——白色渾濁

目的：證有水——證有SO2——除SO2——證除盡SO2——證有C2H4——證有CO2

學(xué)生小結(jié)本堂課內(nèi)容：二氧化硫的特殊性質(zhì)使品紅褪色；二氧化碳與二氧化硫共性為酸性氧化物；二氧化硫與乙烯共性有還原性，特別注意乙烯被高錳酸鉀氧化為二氧化碳；乙烯使溴水褪色為加成反應(yīng)，反應(yīng)后溶液分層。混合氣體檢驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)混合氣體的每一種氣體的性質(zhì)的相同點(diǎn)和不同之處掌握的非常清楚，利用各氣體性質(zhì)的不同點(diǎn)來(lái)證明和除去氣體，基本原則為不干擾。

課后作業(yè)：掌握所學(xué)的氣體的化學(xué)性質(zhì)，自編或改編一道有關(guān)混合氣體的實(shí)驗(yàn)題來(lái)考同學(xué)。

讓學(xué)生不斷的建構(gòu)自己的化學(xué)知識(shí)，在挑戰(zhàn)中不斷的超越自我，品嘗成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣與原動(dòng)力。總之，在化學(xué)教學(xué)中只要教師善于設(shè)置呼喚性情境與導(dǎo)思性問(wèn)題，給學(xué)生創(chuàng)造多重性對(duì)質(zhì)與充分的活動(dòng)的機(jī)會(huì)，在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候給予最有效的援助，就能幫助學(xué)生消除學(xué)習(xí)障礙，提高學(xué)習(xí)效率。