鈉與硫酸銅溶液反應的探究式教學設計與實踐

景國岐

【摘 要】隨著教育改革的不斷深入，對教學模式提出了更高的要求。實驗是化學教學的重點內容，在化學課程中應用探究式教學，能夠激發學生學習興趣，提高教學效果。本文以鈉與硫酸銅溶液反應為例，對其反應的實質進行探究，讓學生領略到化學實驗的奇妙，同時根據探究，對探究式教學設計與實踐進行總結。

【關鍵詞】化學反應；探究式教學；設計與實踐

教學模式與教學效果息息相關，實驗作為化學課程中的重要內容，對于學生而言，仍是薄弱的一項。探究式教學，能夠激發學生化學實驗學習興趣。所謂探究式教學，是指教師先讓學生明確實驗活動的目的，然后根據教學設計完成實驗活動。探究式教學在化學課程中運用，既培養了學生的想象力，又提高了學生的動手實踐能力，是提高化學實驗教學效果最有效地教學模式。

一、鈉與硫酸銅溶液反應的探究式教學設計

1.探究情境的營造

高一化學教學中，已經學過置換反應。例如，實驗室制取氫氣，Zn+2HCl（稀）=ZnCl2+H2↑，以及Na+H2O=NaOH+H2↑，那么同學們想一想，鈉與硫酸銅溶液能否發生反應呢？如果發生反應，現象又是什么呢？

2.實驗方案的設計

（1）實驗儀器與藥品。10ml、50ml及100ml量筒，50ml和200ml燒杯，小刀，濾紙，膠頭滴管，鑷子，托盤天平，稱量紙，金屬鈉，藥匙，無水硫酸銅（純）。

（2）實驗方法。采用控制變量法，對影響實驗的因素進行探究分析：探究題目分別為，不同濃度的硫酸銅溶液對實驗的影響；不同大小的鈉塊對實驗的影響。

首先，配置濃度分別為0.5%、1%，2%，5%和10%的硫酸銅溶液，選取各濃度硫酸銅溶液10ml，取相同大小的鈉5塊，將其放入不同濃度的硫酸銅溶液中，觀察實驗現象，并做好記錄。

然后，將硫酸銅溶液濃度固定，選取5塊大小不同的鈉塊，將其放入硫酸銅溶液，觀察現象，并做好記錄。

3.實驗過程分析

（1）不同濃度硫酸銅溶液的配置。稱取無水硫酸銅粉末，劑量分別為0.5g，1g，2g，5g和10g，將其分別置入5個200ml編號為1～5的燒杯中，然后，量取蒸餾水，體積分別為99.5ml，99ml，98ml，95ml和90ml，分別倒入五個燒杯中，充分均勻攪拌，即可配置成濃度分別為0.5%、1%，2%，5%和10%的硫酸銅溶液。

（2）探究對比不同濃度與鈉塊大小不同對實驗的影響。

①不同濃度硫酸銅溶液對實驗的影響。取10ml硫酸銅溶液，再取小于綠豆大小相同的鈉5塊，分別放入到硫酸銅溶液中，對實驗現象進行觀察。把鈉投入到0.5%和1%的硫酸銅溶液中，沒有爆炸聲，鈉迅速熔化成光亮的小球，在液面游動，并伴有“嘶嘶”的聲音，緩慢出現淡藍色絮狀沉淀。投入到2%的硫酸銅溶液中，沒有爆炸聲，鈉迅速融化成光亮的小球，在液面四處游動，并伴有“嘶嘶”的響聲，產生較多的藍色絮狀沉淀。投入到5%的硫酸銅溶液中，鈉迅速熔化成銀白色小球，四處游動，約4～5s后，開始燃燒，有輕微爆炸聲，溶液上方產生藍色絮狀沉淀，反應結束后，產生少量黑色物質。投入到10%硫酸銅溶液中，鈉立即劇烈燃燒，伴有大量白煙及爆炸聲，溶液上方產生藍色絮狀沉淀，反應結束后，產生明顯黑色物質。

②不同大小鈉塊對實驗的影響。選取三份濃度相同硫酸銅溶液10ml，濃度均為2%，取不同大小的鈉，大小依次為豌豆大小、綠豆大小及小于綠豆大小。分別放入硫酸銅溶液中。放入后，發現豌豆大小的鈉塊迅速劇烈燃燒，伴有爆炸聲；綠豆大小的鈉塊也迅速燃燒，并伴有輕微爆炸聲，小于綠豆大小的鈉塊，迅速變成光亮的小球，在液面四處游動，鈉塊未燃燒，沒有爆炸聲。

由此可見，探究該實驗時，要控制好鈉塊大小，最好選用小于綠豆大小的鈉塊。這樣，不僅有助于學生觀察實驗現象，還可確保實驗的安全性。

教師在設計教學方案時，要把握以下幾點。其一，教學目標設計。在此設計中，要建立知識與技能目標，方法與過程目標和價值觀與情感態度目標，同時，明確設計意圖。其二，教學情境與教學內容的設計。其三，學習活動與學習任務的設計。其四，評價和學習活動組織的設計。

探究式教學設計過程中，要圍繞課程內容，激發學生學習興趣，培養學生探究能力。探究過程中，以學生為主體，成立探究小組，讓所有學生積極參與實驗探究活動中，記錄實驗的探究思路及過程。這樣，既可以培養學生的自主探究能力，又可有助于學生合作學習。

二、鈉與硫酸銅溶液反應的探究式教學實踐

首先，教師帶領學生復習化學置換反應以及有關鈉的化學性質。然后，教師開始設問，鈉能夠與硫酸銅溶液發生反應嗎？如果反應，會出現什么現象呢？通過設問，激發學生學習興趣，并開始討論，討論結束后，教師隨機選取學生回答，闡述自己的想法。有些學生認為，可發生置換反應，生成紅色銅單質；有些同學認為，不會發生置換反應。為了證實學生的觀點，下面開始進行實驗。

教師將化學儀器、金屬鈉及預先配置好的100ml2%的硫酸銅溶液置于講臺，開始進行實驗。實驗過程中，教師讓學生注意觀察，隨時記錄實驗現象。實驗過程中，學生發現鈉迅速變成銀色小球，發出明亮的火光，在硫酸銅溶液表面四處游動，并伴有“嘶嘶”的響聲，反應過程中，產生藍色絮狀沉淀，待銀色小球消失后，反應停止。

然后，教師讓學生通過實驗現象，對實驗結果進行分析。分析結果表明，該反應不屬于置換反應，但實驗現象與鈉和水的反應現象相同。學生根據分析，寫出正確的化學方程式。

三、總結

探究式教學在化學教學中應用，可提高學生化學實驗學習效果。教師在運用探究式教學時，要做好教學方案的設計，明確各個教學設計的意圖。教學過程中，采用設問方式，可激發學生學習興趣。探究過程中，要合理設置學習小組，加強學生間的溝通交流，培養學生團隊合作學習意識。探究式教學的應用，擴展了學生的視野，在該教學模式下，能夠促進學生綜合能力的提升。

參考文獻：

[1]丁曉麗，劉芳.鈉與硫酸銅溶液反應的探究式教學設計與實踐[J].喀什師范學院學報，2014，34（6）：67—71.

[2]王紅梅，胡揚根，曾小華.運用理科綜合開展化學探究性學習案例[J].廣東化工，2014，41（17）：208.

[3]楊立榮，范艷花.基于遞進式探究的“酸和堿的中和反應”教學設計[J].廣東化工，2014，41（13）：284—285.