摘要:應用探究這一模式進行二氧化碳制取的研究,從原料、反應條件、原理、裝置、檢驗和驗滿等方面入手,以學生為主體,進行分組實驗,讓學生在多次探究中逐漸形成氣體制備的一般思路和方法。
關鍵詞:探究;興趣;能力
一、 設計思路
教學目標的確定是課堂教學的起點,也是課堂教學的歸宿。為了使教學目標的達成度更高,實現教學目標與學習目標無縫對接,我按照新課標的要求,以學生為主體,使用探究模式學習人教版第六單元課題2二氧化碳制取的研究。設計思路為:復習氧氣的實驗室制取方法—探究制取二氧化碳的藥品—探究制取二氧化碳的裝置—總結實驗室制取氣體的一般思路并制取二氧化碳。探究實驗,學生分組進行,教師適時指導。
二、 教學目標
1. 知識與技能
(1)了解實驗室中制取二氧化碳的反應原理。
(2)能設計和組裝實驗室中制取二氧化碳的發生裝置,了解二氧化碳的收集方法。
(3)了解實驗室制取氣體的發生裝置和收集裝置確定的基本依據。
2. 過程與方法
(1)通過探究,逐步分析出實驗室制取二氧化碳的理想藥品。
(2)通過組裝并展示自己設計的裝置,在自我評價的基礎上,改進裝置,體驗、反思和完善實驗設計。再通過探究性實驗確定實驗室中制取二氧化碳的裝置。
3. 情感態度與價值觀
體驗科學探究的樂趣,激發學生學習化學的興趣。
三、 教學過程
1. 環節一:猜謎激趣,創設情境
猜謎:有一物質,農民說是“植物的糧食”。消防官兵說是“滅火先鋒”。建筑師說是“粉刷匠”。環境學家說是造成全球變暖的罪魁禍首,此物質是什么?實驗室又如何制備?
設計意圖:結合學生已學知識和生活常識,猜謎激趣,引課簡單干脆,直入主題。
2. 環節二:溫故知新,對比分析
從原料、反應條件、原理、裝置、檢驗與驗滿等幾個方面回憶氧氣的實驗室制取過程。
設計意圖:回憶氧氣的實驗室制取方法既了解了學生對已學知識的掌握程度,又能為他們學習本節課作好鋪墊,使授課過程更加有針對性。
3. 環節三:探究之旅,體驗過程
探究活動一:探究實驗室制取二氧化碳的藥品
實驗準備:試管若干、鑷子、藥匙、塊狀大理石、碳酸鈉粉末、稀鹽酸、稀硫酸等。
學生分組探究,選用合適試劑制備,通過現象的觀察、比較、分析,得出最適合用作實驗室制取二氧化碳的藥品。(提示:任意固體和液體混合,均能生成二氧化碳)
學生思考得出方案,比較各方案的現象,得出最佳藥品組合。附方案如下,方案1:大理石與稀鹽酸(反應速率不快不慢,持續性好);方案2:大理石與稀硫酸(反應太慢);方案3:碳酸鈉與稀鹽酸(反應太快,太劇烈,不容易控制);方案4:碳酸鈉與稀硫酸(反應太快,太劇烈,不容易控制)。
設計意圖:這一探究活動將主動權交給學生,學生在探究中清晰地觀察到實驗現象,通過分組實驗,學生的溝通與交流能力得到了提高,并學會評價各方案的優缺點。探究內容簡單,操作難度不大,學生花時也不多,結論的得出水到渠成且印象深刻。
探究活動二:二氧化碳制備發生裝置的選擇
實驗準備:廣口瓶、錐形瓶、燒瓶、試管、長頸漏斗、分液漏斗、注射器、(帶鐵夾的)鐵架臺、導管(若干)、橡皮塞(單孔、多孔若干)等。
學生分組探究,搭配出實驗室制取二氧化碳的多套發生裝置,并將其展示、比較。部分學生回答如下:
學生甲:展示組合一的①,裝置簡便,使用單孔橡皮塞,但添加藥品不方便;
學生乙:展示組合二的③,使用長頸漏斗,便于隨時添加液體藥品,但不能控制反應速率且裝置不簡便;
學生丙:同學乙的裝置液體需浸沒長頸漏斗下端管口,否則氣體會散逸;
學生?。赫故窘M合三的③,使用分液漏斗,可以控制液體的滴速,得到平穩的氣流,并且節約試劑,但裝置較復雜;
學生戊:展示組合四的④,注射器也具有分液漏斗的優點。
……
投影展示實驗裝置:
組合一
組合二
組合三
組合四
設計思路:這個探究活動是本課學習的重點,基于氧氣實驗室制取的學習,學生已掌握氣體制備的部分知識,每組學生都能搭配出合適的發生裝置,但不同組別學生的動手操作能力存在差異性,靈活應變力也有區別。因此,學生相互之間的促進與激勵進一步點燃了思維火花,互相借鑒、比較、交流,在探究中發現問題,找到差異,收獲新知,提升能力,真正體現學生的主體地位。
投影資料,提供信息,結合二氧化碳的性質,自學氣體的收集、檢驗、驗滿方法。
設計意圖:氣體的收集方法、檢驗、驗滿學生較易掌握,難度不大,故此處未分配過多時間。這樣的安排,充分了解學生,做到重點突出,主次分明,因生施教,有的放矢。
4. 環節四:總結步驟,小試身手
總結實驗室制取二氧化碳的原理、裝置、收集、檢驗及驗滿方法。實驗步驟為:連接儀器→檢查裝置氣密性→裝藥品→收集氣體→驗滿和檢驗氣體。學生小試身手,完成氣體制備。
設計意圖:通過對二氧化碳制取的系統學習,親自動手選用一套裝置完成二氧化碳的制備,進一步內化所學的知識,加深學生對實驗探究的理解。
四、 教學反思
反思是成功的必經之路,我進行了如下反思:
1. 化學課堂的精髓是實驗探究
化學是一門以實驗為基礎的科學,學生多次分組實驗探究是本節課的一個最大亮點。本節課時間分配為探究活動一5分鐘,探究活動二10分鐘,制取二氧化碳6分鐘,應該說課堂留給學生探究的時間較合理。在探究過程中,我充分相信學生,堅持做到學生有能力完成的目標絕不代替,學生沒有足夠能力完成的目標事先充分預設。整個探究過程每個學生都堅持用腦思考、用手操作、用眼觀察、用心交流,充分利用各種感官接受信息。學生在實驗探究中激發了興趣,突破了教學重難點。
2. 教學方法多樣化
講授法較單一,課堂中我還靈活運用其他教法:
(1)遷移法。我從復習氧氣的實驗室制備入手,再遷移到二氧化碳的制備,最終形成氣體制備的一般思路。
(2)實驗探究法。此方法貫穿于整個課堂,我作為引導者,在學生探究時適時指點迷津。
(3)討論交流法。在探究中,學生的認知結構必然會有沖突,學生在沖突中討論,在交流中吸收新知。
(4)多媒體輔助教學。利用PPT課件,對比氧氣,學習二氧化碳。這樣加大了課堂容量,節約了時間,提高了實效性。
3. 存在問題
反思不足:
①學生動手實驗的機會較少,個別學生基本實驗操作的理論和實踐之間略有脫節,動手技能不夠熟練。
②為了保證課堂結構的完整性,再加上本校是女校,女學生膽小怕事,實驗時畏手畏腳,放不開,動作慢,導致少部分學生制取二氧化碳的過程略顯倉促。
③探究時的交流、討論應更激烈些。在今后的教學中,這些問題需要進一步改進和提高。
參考文獻:
[1]楊小祥.課堂因探究而靈動[J].中學化學教學參考,2010,(12):33-34.
[2]門波.小小雪碧瓶引領大課堂[J].中學化學教學參考,2011,(9):26-29.
作者簡介:季亞烽,江蘇省無錫市,江蘇省無錫市第一女子中學。