蔡廣生
摘要:以元素化合物知識和化學(xué)反應(yīng)原理教學(xué)中典型實踐案例,探討化學(xué)課堂教學(xué)中核心目標(biāo)的有效突破的方法,為課堂教學(xué)提供有益的經(jīng)驗和模式
關(guān)鍵詞:化學(xué)課堂教學(xué);核心目標(biāo);有效突破
一、以元素化合物知識教學(xué)為例展示化學(xué)課堂教學(xué)核心目標(biāo)的突破
元素化合物知識是高一學(xué)生學(xué)習(xí)的主干內(nèi)容,由于沒有元素周期律知識作支撐,學(xué)生很難從結(jié)構(gòu)的角度推斷物質(zhì)的性質(zhì),所以應(yīng)更多的借助實驗來突破學(xué)生可能的思維障礙,用好教材實驗以及設(shè)計、改進(jìn)實驗顯得格外重要。
[示例1]含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用中的《SO2的性質(zhì)和作用》
教材中運用了3個實驗來解決核心問題SO2的化學(xué)性質(zhì):①SO2溶解實驗及該水溶液pH的測定;②SO2的水溶液與品紅作用,再加熱;③SO2的水溶液中加BaCl2溶液以及再加雙氧水。從教學(xué)的角度看該實驗設(shè)計存在不足,理由如下:
①實驗不緊湊,每個實驗把SO2的各個性質(zhì)一一對應(yīng),缺乏整體性。
②用SO2的水溶液做實驗與直接通入SO2氣體進(jìn)行試驗,給學(xué)生造成的心理變化是不同的,
依據(jù)以上認(rèn)識,在實踐中我設(shè)計如下實驗裝置以及問題組:
[實驗操作](1)微熱Y型管一側(cè),使火柴頭(或硫磺)燃燒,觀察兩張試紙和右側(cè)溶液現(xiàn)象,讀出pH值。
(2)傾斜Y型管,拔去氣球,用針筒打入少量5%的雙氧水,觀察現(xiàn)象。
(3)取出品紅試紙,在酒精燈火焰上方熏,觀察現(xiàn)象。
[問題組]
思考1:實驗前預(yù)測濕潤的pH試紙和BaCl2溶液會有什么現(xiàn)象?(學(xué)生一般都能預(yù)測pH試紙的現(xiàn)象,但通入BaCl2溶液的現(xiàn)象一般都預(yù)測錯誤。)
思考2:濕潤的pH試紙變紅色,說明了什么?
由此得出SO2氣體具有什么性質(zhì)?(SO2溶于水并與水發(fā)生反應(yīng),生成了酸性的亞硫酸)
思考3:從BaCl2溶液中無明顯現(xiàn)象說明了什么?由此又可以推導(dǎo)出什么結(jié)論?(SO2通入BaCl2溶液不反應(yīng),即亞硫酸不與BaCl2溶液反應(yīng),原因是弱酸不能制強(qiáng)酸)
思考4:從滴加雙氧水后的現(xiàn)象判斷白色沉淀可能是什么?如何設(shè)計實驗證明?寫出可能發(fā)生的反應(yīng)方程式?由此可以推測SO2氣體具有什么性質(zhì)?(SO2或亞硫酸具有還原性)
思考5:從SO2氣體能使品紅褪色說明SO2還有什么性質(zhì)?褪色后的品紅試紙加熱后又變紅色說明其褪色原理與漂白粉(或次氯酸)一樣嗎?
思考6:觀察暴露在空氣中的pH試紙與剛才的讀數(shù)是否有差異?解釋其中的原因,寫出反應(yīng)方程式?
思考7:由此提出煤燃燒產(chǎn)生酸雨的原理。
[評析] 這樣的裝置設(shè)計把實驗整體化,題組的設(shè)計緊緊圍繞核心目標(biāo)SO2的化學(xué)性質(zhì)中的核心點酸性和還原性展開,使之成為具有概括性的知識整體,通過有序的邏輯性的提問思考,學(xué)生在不斷的思維碰撞中逐漸突破了思維障礙,同時獲得了SO2性質(zhì)的整體認(rèn)識。
二、以化學(xué)反應(yīng)基本原理教學(xué)為例展示化學(xué)課堂教學(xué)核心目標(biāo)的突破
教師的責(zé)任是用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式讓學(xué)生在第一時間掌握了需要掌握的知識與能力。在摸請核心目標(biāo)和學(xué)生可能存在的思維障礙時,選用怎樣的方式能激發(fā)學(xué)生想學(xué)同時又能學(xué),這里核心的問題是:
(一)選用怎樣的學(xué)習(xí)方式,如①實驗法;②分析與綜合法;③比較和分類法;④推理法;⑤模型法;⑥假說法等。
(二)設(shè)計合理的問題鏈,實驗方法等。
[示例2] 以沉淀溶解平衡的應(yīng)用中“如何除去Cu2+中含有的Fe3+”為例
教材中通過采用CuO或Cu(OH)2來調(diào)節(jié)溶液的pH=3~4來促使Fe3+完全水解,而Cu2+不沉淀。這個方法在工業(yè)中很常用,但學(xué)生很難理解。其思維難點有以下幾個方面:
①在pH=3~4這個酸性環(huán)境會水解嗎?(學(xué)生的直覺是要堿性才會沉淀,而且如果沉淀Cu2+、Fe3+應(yīng)一起沉淀)
②若能水解,能水解完全嗎?
③為什么要加CuO或Cu(OH)2?其它試劑可以嗎?
我設(shè)計該問題時沒有問學(xué)生開始沉淀與沉淀完全的pH值為多少,而是改用計算pH=4時溶液中c(Fe3+)以及判斷此時Cu2+有沒有開始沉淀,但即使這樣部分學(xué)生還是很難相信這個事實,所以用實驗事實說話顯得格外重要。
方法一:實驗法
[操作過程]①取適量濃度均為0.1mol/L CuCl2和FeCl3混合液,測定混合液pH值(感受到酸性較強(qiáng),約為pH=1)
②將試液一分為三,一份適量加氫氧化銅,一份逐滴滴加NaOH調(diào)節(jié)pH=3~4,另一份作對比實驗做完后最后再加KSCN液(表示原溶液有Fe3+)
③靜置混合液,各取上層清液加KSCN溶液,觀察現(xiàn)象?(檢不出Fe3+)
思考1:測出原混合液的pH=1說明了什么?(金屬陽離子發(fā)生了水解)
思考2:該溶液中加CuO或Cu(OH)2會與水解產(chǎn)生的H+反應(yīng)嗎?說明理由?
思考3:從上層清液的顏色以及沉淀的顏色可說明什么?加了KSCN溶液沒有明顯現(xiàn)象又說明了什么?
方法二:計算推理法
思考1:依據(jù)Ksp數(shù)據(jù)計算當(dāng)調(diào)節(jié)溶液pH= 4時,溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度? (已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
思考2:并判斷此時能否產(chǎn)生Cu(OH)2? (已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)
三、以針對性的檢測性問題題組的編制闡述化學(xué)課堂教學(xué)核心目標(biāo)的突破
新課教學(xué)中很重要的一點是在每節(jié)課核心目標(biāo)知識完成后予以針對性的檢測,通過重復(fù)智能訓(xùn)練,加深對知識的理解,提升能力,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。
[示例3]在[示例1]中設(shè)計下列題組練習(xí),提高學(xué)生的理解和運用能力
(一)下列六種溶液中分別通入SO2氣體,判斷反應(yīng)現(xiàn)象?,能反應(yīng)的判斷SO2表現(xiàn)什么性質(zhì)?
①品紅溶液 ;②滴有酚酞的NaOH溶液;③氯水; ④紫色石蕊試液;
⑤CaCl2; ⑥Ba(OH)2
(二)將SO2分別通入NaOH和BaCl2的混合溶液, H2O2和BaCl2的混合溶液,判斷是否有白色沉淀,并判斷沉淀成分。
編制有效性檢測性問題(或題組)應(yīng)注意以下幾個問題:
①相關(guān)核心知識點的檢測性;(無關(guān)知識點和問題干擾盡可能小);
②問題解決中同類思維方法的創(chuàng)新性;(同類思維方法的不同層面的應(yīng)用)
③問題題組的提問編制應(yīng)逐步向深層次問題發(fā)展,避免學(xué)生知識和思維的膚淺,但應(yīng)注意不同階段的度。