新課改下初中化學問題式教學探究

任曉蒙

摘 要：概念是化學知識的重要組成部分，也是最基礎的化學知識，它是學生認識物質屬性及其規律的起點。如何使單調的概念教學更富啟發性和探究性，將化學學科思想及實驗能力的培養融入枯燥的概念教學中是化學教師努力的方向。在蘇教版初中化學“催化劑”的教學中做了初步嘗試。

關鍵詞：化學；問題式探究；催化劑

教材中以二氧化錳在雙氧水分解中的作用為例，引入“催化劑”的概念。實驗裝置如圖所示：

雙氧水分解制氧氣

學生對雙氧水的認識僅限于可以作為消炎外用藥，所以首先通過PPT將雙氧水的性質呈現給學生：“過氧化氫化學式為H2O2，俗稱雙氧水。外觀為無色透明液體，是一種強氧化劑，其水溶液適用于醫用傷口消毒及環境消毒和食品消毒。在一般情況下會分解成水和氧氣，但分解速度極其慢。”學生對剛剛學習的第一節氧氣的性質比較熟悉，通過利用帶火星的木條檢驗氧氣的生成可以判斷反應的發生。為了探究二氧化錳在雙氧水分解實驗中起到的作用，我設計了以下3組實驗：

（1）向3支試管中分別加入5 mL 6%的雙氧水溶液，將帶火星的木條伸入第一支試管，觀察現象。（2）將第二支試管微熱，觀察有什么現象發生，將帶火星的木條伸入試管，再次觀察現象。（3）向第三支試管中加入少量MnO2，觀察有什么現象發生，將帶火星的木條伸入試管，再次觀察現象。

將實驗步驟以PPT的形式呈現。請1名同學到講臺上完成3組實驗，其他同學觀察、記錄實驗現象并試著分析原因。

實驗現象記錄

PPT展示可以使木條復燃的氧氣濃度：“研究發現當氧氣和空氣的混合氣體中，氧氣濃度達到36%時，帶火星的木條即可復燃，36%是使帶火星的木條復燃的濃度極限。”

請大家思考：第（1）組實驗木條為什么不能復燃？第（2）組為什么可以復燃？溫度在其中起了什么作用？

根據資料提示絕大多數同學能回答以上問題，第（1）組實驗雙氧水在常溫下分解速率慢，產生的氧氣量少，達不到使帶火星的木條復燃的濃度，加熱可以加速雙氧水的分解，極短的時間內就可以產生大量氧氣，達到使帶火星的木條復燃的氧氣濃度。

接下來就有學生問：“為什么第（3）組沒有加熱帶火星的木條也能復燃？MnO2起什么作用？是一種反應物嗎？”實驗現象的對比已經引發了一些學生的思考，并生發出有價值的問題。

隨后我問大家：“什么叫反應物？反應發生時一種反應物是不是可以有，也可以沒有？”

“反應物是參加反應的物質，反應發生時必須存在。”

“既然任何一個化學反應發生的時候反應物必須存在。而在上述實驗中沒有MnO2，直接加熱雙氧水溶液可以產生氧氣，加入MnO2，不加熱也可以產生氧氣，可見MnO2不是一種必須有的物質，它也就不是一種反應物。”

學生隨即問道：“那MnO2是一種什么物質呢？”

此刻的認知沖突已經吊起了很多學生的胃口。為了回答上述問題，我們繼續做了另一組實驗，待第（3）組試管中沒有氣泡產生時，再次向試管中加入雙氧水，觀察現象。試管又迅速產生大量氣泡，用帶火星的木條檢驗，木條依然復燃，證明產生的氣體仍然是氧氣。

接下來提出第三個問題：“剛才的實驗說明了什么呢？”

“雙氧水和MnO2混合制取氧氣的實驗中，MnO2可以重復利用。”

“化學反應前后MnO2的性質有沒有發生改變呢？”

“沒有，依然可以和雙氧水作用產生氧氣。”

“MnO2的質量有沒有發生改變呢？”科學家在實驗前用精密的天平稱量MnO2的質量，試驗后將MnO2洗凈、充分干燥、再次稱量，比較反應前后MnO2的質量，發現沒有發生變化。

“既然MnO2的化學性質和質量都沒有發生變化，那么它在反應中起什么作用呢？請大家對比第（2）（3）組實驗回答。”

“和加熱的作用一樣，加快反應速率。”

“非常好，化學上我們把像MnO2這種加快化學反應速率，但本身的質量和化學性質不發生改變的物質叫做催化劑，故MnO2就是雙氧水分解的催化劑。那么催化劑有哪些性質呢？根據上面的分析總結一下就是：催化劑可以加快化學反應速率，自身的化學性質和質量不發生變化。用幾個字概括就是一變、二不變。”

“MnO2是不是可以催化所有的反應？或者說是不是所有的反應催化劑都相同？”

“不是。”

“每個反應需要的催化劑不一定相同，特定的反應只能用特定的催化劑來催化。”

本教學片段運用了問題式教學方法，把“催化劑”這一概念以實驗探究的形式將其內涵呈現給學生，在實踐中促進學生發展，課堂活潑有效。隨著后續知識的跟進，對于反應前后催化劑的質量研究可以以探究實驗的形式讓學生分組完成，使學生對催化劑有一個深刻完整的認識。

參考文獻：

[1]冼建毅.新課改下初中化學問題式教學探討[J].數理化學習（初中版），2013（5）.

[2]王國連.對新課改下中學化學探究式教學的探討[J].教育，2016（11）：215.

編輯 郭小琴