張玲 唐琳
摘 要 本著“立足生活,感悟化學魅力”的思想,探究具體的高中化學生活化案例,在教學中把理論知識和生活案例聯系起來,培養學生的綠色化學生活理念。
關鍵詞 高中化學;綠色化學;多媒體;實驗
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2018)05-0108-02
1 高中化學生活化教學現狀分析
重視知識的記憶,忽視知識的運用 高中化學知識點比較多,尤其是無機化學知識中的物質名稱、顏色、狀態和性質很多容易混淆,比如:純堿、蘇打—Na2CO3,小蘇打—
NaHCO3,大蘇打—Na2S2O3;過磷酸鈣(主要成分)—Ca(H2PO4)2
和CaSO4,重過磷酸鈣(主要成分)—Ca(H2PO4)2。對于這些容易混淆的知識點,教師可以結合生活中的運用幫助學生熟記知識點。如碳酸氫鈉可以用作胃藥,治療胃酸過多,還可以做饅頭、面包和糕點。學習臭氧的性質,大家對氧氣的性質了解得都比較熟練,臭氧的化學式O3,一種特殊臭味的淡藍色氣體。教師引入問題:為什么下雨后,人們會感到空氣很清新?這里面就有臭氧的功勞。
高考壓力和評價制度的影響 高中化學教師受到高考壓力和教師評價制度的影響,基本沒有時間進行生活化教學,教學時間基本都用在反復地對知識進行鞏固和練習[1]。對每年高考熱點問題進行匯總,加強練習。高中化學基本教學涉及化學方程式、物質的物理性質和化學性質、化學反應制備等,很少對學生學習的理論知識進行應用分析。比如:學生都知道酸堿進行中和反應,但是對于平時燒水壺里面的水垢如何進行清洗卻束手無策。目前,大部分高中化學教師的評價實行授課班級分數對比制度,包括橫向對比和縱向對比,即班級之間的對比和每個階段平均分數的對比等。
教學方式以“講”為主 高中化學教師多采用以“講”為主的教學方式,但是化學作為一門特殊的學科,尤其是高中化學新課程標準提出,高中化學教學要注重培養學生的環保、綠色化學理念[2],注重教學過程和情感培養。高中化學授課過程應該結合實驗探究或者生活常識等,激發學生的學習興趣。如教學催化劑與溫度的關系,教師可以提問:為什么用加酶洗衣粉洗衣服的時候,要先適量加點兒溫水將加酶洗衣粉融化,之后再進行洗滌?教學氣體、固體和液體的粒子之間的距離時,設想把一塊金屬鐵、一袋子空氣和一杯水進行壓縮,哪一種比較容易?
2 高中化學生活化的意義
知識技能層面 高中化學生活化可以幫助學生學習一些比較抽象的化學知識。高中化學中有很多比較抽象的知識點,如物質的量的概念和計算,物質的量、阿伏伽德羅常數和粒子數之間的關系,摩爾體系的計算,原電池的設計等,教師僅僅泛泛地講概念,然后進行習題練習,學生的學習效果不理想。教師結合具體的生活案例進行講解,可以加深學生的理解,幫助學生建立化學知識應用體系。高中化學學習的最終目的是為了以后在工業生產和生活中進行應用[3]。
教學過程和教學方法層面 高中化學生活化后豐富了教學過程,教師可以創設多樣化的教學情境,采用多媒體教學手段,開展生活中的小實驗,教授科普知識等,營造學生積極參與、多動腦多動手的教學氛圍,課堂教學效果比較好[4]。例如:采用多媒體教學手段,展示海水制鹽的工藝過程、侯氏制堿法的過程等;采用微型化實驗,展示三氧化硫、硫化氫等有毒氣體的制備等;采用生活現象講解物質性質,如生活中雨后空氣清新,就是臭氧的殺菌凈化空氣作用在發揮;利用鍍層講解電解原理等。教學方法不再局限于講授法和練習法,還可以采用小組合作教學法、項目化教學法和演示法等。
情感態度層面 高中化學生活化教學后,學生在學習理論知識的同時,加強綠色化學理念,經常聯系一些實際的事例學習理論知識。伴隨著工業化進程,環境污染問題已經成為人們比較關注的問題,廢氣、廢渣和廢水的處理都涉及化學知識,學生在生活中開始關注這些問題。
3 高中化學生活化案例分析
“碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質”這節課的知識目標是學習碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質和化學性質、熱穩定性和與酸的反應等,學生通過探究實驗,培養動手能力和合作能力等。教學過程主要是通過生活實例和實驗結合,來創設多樣化的教學情境,激發學生的學習興趣。情感目標是培養學生的環保意識和綠色化學理念[5]。
教學過程
1)教師舉例,學生通過日常生活中的實例學習知識,激發學生對新知識點的興趣。教師提出問題:同學們是否知道“蘇蘇兩姐妹”指的是什么?它們兩個有什么樣的區別和用途呢?在化學中是如何進行區分的呢?我們的生活中在哪些地方應用到這兩種物質呢?學生思考舉例,說出生活中的“蘇蘇兩姐妹”的應用。
2)教師拿出課前準備的碳酸鈉和碳酸氫鈉藥品,引導學生觀察它們的顏色和狀態,并且通過顏色和狀態推斷兩種物質的部分性質。學生觀察兩瓶裝碳酸鈉與碳酸氫鈉的顏色與狀態,用肉眼觀察碳酸鈉與碳酸氫鈉的顆粒特點:碳酸鈉是白色粉末狀固體小顆粒,碳酸氫鈉是白色細小粉末固體。
3)學生對“蘇蘇兩姐妹”即碳酸鈉與碳酸氫鈉的水溶性進行比較。教師首先引導學生通過對碳酸鈉和碳酸氫鈉的狀態進行觀察,通過狀態推斷兩種物質溶解性的大小。碳酸鈉是白色粉末狀固體小顆粒,碳酸氫鈉是白色細小粉末固體,讓學生思考:粉末狀和顆粒狀的物質哪一種更容易溶解?結合生活常識,為什么我們溶解東西一般先研磨細,在工業生產中也是如此?
4)引導學生判斷碳酸鈉與碳酸氫鈉這兩種物質是否和鹽酸反應。如何設計一個化學實驗,可以進一步檢驗兩種物質和鹽酸反應的速度?教師提出問題:化學中常見的化學反應如中和反應、復分解反應等,“蘇蘇兩姐妹”與酸的反應屬于哪一類呢?學生自主進行探究性實驗:在裝有同等濃度同體積鹽酸的容器中,分別同時加入相等質量的碳酸鈉與碳酸氫鈉兩種物質,仔細觀察實驗現象,是否有氣體產生?溶液顏色是否有變化?同時比較兩個化學反應的反應速度。
5)引導學生自行設計一個化學實驗,證明碳酸鈉與碳酸氫鈉和堿的反應,并且練習寫碳酸鈉、碳酸氫鈉和堿的離子方程式。教師提問:碳酸鈉與碳酸氫鈉和堿反應嗎?為什么發生反應?分析電離方程式,指導學生推測生成物。碳酸鈉是一種正鹽,CO32-很容易和Ba2+、Ca2+反應,生成碳酸鋇沉淀和碳酸鈣沉淀。碳酸氫鈉是一種酸式鹽,酸式鹽的共性是可以和堿發生化學反應,生成對應的正鹽。學生結合這一化學知識點,推測生成物,并書寫化學方程式。
6)教師引導學生自行設計一個化學實驗,證明碳酸鈉與碳酸氫鈉和鹽的反應。教師提問:碳酸鈉與碳酸氫鈉和鹽反應嗎?總結化學反應的化學方程式并分析電離方程式,指導學生推測生成物。碳酸鈉是一種正鹽,CO32-很容易和含有Ba2+、Ca2+的鹽反應生成碳酸鋇沉淀和碳酸鈣沉淀。碳酸氫鈉是一種酸式鹽,可以和硫酸氫鈉這類鹽反應。學生推測生成物,書寫方程式。
7)引導學生自行設計一個化學實驗,可以驗證碳酸鈉與碳酸氫鈉的熱穩定性。教師提問:加熱碳酸鈉與碳酸氫鈉,觀察實驗現象,導管口有什么現象?產生的氣體通入澄清石灰水后,澄清的石灰水發生了什么樣的變化?試管底部的物質發生了什么樣的變化?學生觀察現象,發現在碳酸氫鈉固體加熱過程中,導管口有氣泡產生,生成的氣體可以使澄清石灰水變渾濁,但是伴隨著氣體的不斷產生,變渾濁的石灰水又澄清了;但是對碳酸鈉進行加熱的過程中,導管口和澄清石灰水中均沒有變化。學生推測生成物,比較熱穩定性。
8)教師引導學生掌握碳酸鈉與碳酸氫鈉的應用,和社會生活的關系:
①碳酸鈉與碳酸氫鈉在工業上的應用;
②碳酸鈉的自然存在;
③碳酸鈉的社會生產。
學生結合自己平時的生活進行講解。
課堂練習
1)下面列舉的碳酸鈉與碳酸氫鈉的用途,各利用了它們的哪些性質?
①把碳酸氫鈉用來制糕點、餅干;
②用碳酸氫鈉、氧化鎂和碳酸鈣制成藥片,治療胃酸過多;
③當酸液灑落在桌面上時,可以用碳酸氫鈉處理。
2)根據“蘇蘇兩姐妹”的化學性質或者物理性質,如何鑒別Na2CO3和NaHCO3?
3)如何設計一個化學實驗,證明Na2CO3固體粉末中混有NaHCO3?同樣,如何設計一個化學實驗,證明NaHCO3溶液中混有Na2CO3?
課后作業 學生設計一個有趣味性的實驗,驗證Na2CO3和NaHCO3與鹽酸反應速率的快慢。查閱關于侯氏制堿法的相關知識。學生可以分組討論,相互之間進行點評,培養學生的合作能力和自主學習能力。
4 總結
生活化教學可以加深學生對知識的理解,提高學生的學習興趣和課堂參與度,引導學生把理論知識和生活生產實例進行聯系,宏觀上實現教育和生活的聯系,微觀上培養學生的綠色化學生活理念,讓學生充分感受到高中化學的魅力。
參考文獻
[1]楊慶松.高中化學生活化教學的有效實施途徑[J].學周刊,2014(4):22.
[2]張丹.立足生活 感悟化學魅力:淺談高中化學生活化教學實施策略[J].化學教與學,2016(7):32-33.
[3]張芳芳.高中化學生活化教學的應用探索與案例設計研究[D].河南:河南大學,2016.
[4]董淑莉.新課程下高中化學生活化教學的實踐研究[D].長春:東北師范大學,2009.
[5]翟玉龍.高中化學生活化教學實踐研究[J].考試周刊,2016(58):134.