硫酸性質學習的新思路

◇ 江蘇 高一梅

【案例背景】 硫酸是中學化學中涉及的強酸之一,濃硫酸的化學性質是學習的主要內容，其中吸水性與脫水性是學生已經學過的知識,而強氧化性是學生還未觸及的內容．在教材中濃硫酸的氧化性主要以濃硫酸與銅絲、蔗糖的反應展開,但是銅與濃硫酸反應后的產物污染環境，對人體有傷害,該實驗往往以視頻代替,學生對硫酸性質的認識沒有主動探究、思索的過程,整堂課變成了一個個知識點的灌輸,失去了化學課的特色．因此,教學過程中對課堂結構的編排及實驗的應用就顯得格外重要．

【案例描述】 網上有一種說法:“德國產的鋼鐵在濃硫酸中都不會腐蝕,而中國產的鋼鐵在稀硫酸中就冒泡了.”讀完這句話有些學生可能說中國的鋼鐵質量不好．真的是這樣嗎？這節課就帶領學生來解決這個疑問．教師引導學生回顧了酸的通性及濃硫酸的吸水性、脫水性．對于“什么叫脫水性”這個問題學生有疑惑,無法解釋其具體定義．考慮到實驗的安全性,由筆者演示濃硫酸與蔗糖的實驗,并以小組為單位總結實驗現象并分析原因．最后得出結論“蔗糖遇到濃硫酸后，H、O元素以原子個數比2∶1脫去而呈黑色,然后黑色的炭繼續和濃硫酸發生反應”．

這時，筆者提出問題：“在濃硫酸與碳的反應過程中，濃硫酸扮演了什么角色？”“稀硫酸有氧化性嗎?”學生結合前面酸的通性回答：“稀硫酸有氧化性,和金屬單質反應生成氫氣”．教師再問：“有沒有方法比較一下濃硫酸和稀硫酸的氧化性哪個更強呢?”學生回答：“與不活潑的金屬反應!”接著由筆者完成濃硫酸與銅絲反應的微型實驗:將銅絲放入盛有濃硫酸的微型具支試管中,支管連接干燥管(干燥管中有蘸品紅的“花朵”和滴氫氧化鈉溶液的棉花),加熱,反應開始后,便有學生回答“‘花’褪色了”“溶液黑了”,根據這些現象得出結論:濃硫酸的氧化性更強．

接著筆者一邊將鋁條伸入濃硫酸溶液中一邊問：“如果濃硫酸遇到更活潑的鋁會怎么樣？”學生回答道“會爆炸”，同時下意識地往后挪動身體,卻發現什么現象都沒有,教室里傳來此起彼伏的“為什么”.這時教師解釋道：“其實我們看到的沒有現象不是不反應,而是反應太快了,我們沒看到,這種現象叫作鈍化,也是濃硫酸強氧化性的體現.”這樣教師引導學生再回到上課開始時提出的問題上：“是我們國家的鋼鐵質量不好嗎?”學生重新給出了答案：“不是,是因為發生了鈍化.”教師再提出：“通過這節課的學習,如果有兩瓶體積相同的濃硫酸與稀硫酸,可以用哪些方法鑒別呢?”學生開始討論起來,這堂課也在這個問題中結束．

【案例反思】 經過初中一年的學習,學生對化學已有一定的知識積累,但考慮到初三學生的接受能力、認知水平,很多知識都進行了簡化,這也是為什么學生進入高中后常常覺得“這和我以前學的不一樣”的原因．作為教師,我們不能直接告訴學生之前所學的不對,而是引導學生要換個思路,抓住初、高中知識上的區別.在這個過程中,學生是課堂的主體,指引學生探索的內驅力便是學生的好奇心,再輔以教師的外在引導,由內而外完善學生的知識結構．例如,銅與“硫酸”不反應是初中一再強調的,但在本節實驗中卻發現銅又可以和“硫酸”反應,與學生的已有知識形成沖突,繼而得出“濃硫酸具有強氧化性”這一結論．再如,濃硫酸可以與不活潑的銅反應,那遇到活潑的鐵、鋁反應是否會很劇烈呢?但實際兩者“并沒有反應”(無明顯現象).在這一對比中,學生進一步強化了對濃硫酸的強氧化性的認識．在兩次對比之下,學生對強氧化性有了更深的認識,本節課的重點也隨之顯現出來．

在教學過程中,新課引入一般分為兩種:1)通過回顧舊知識,與新知識形成連接,繼而引入;2)情境引入,以生活中的新聞或化學史為切入點,引起學生的學習興趣．教師的出發點均是為本節課的內容講授作鋪墊,但在實際教學中,引入這一環節的作用似乎有點單一,進入課堂主線以后無法發揮其功用．一節課結束后,基本沒有學生還記得教師的引入是什么．因此,我們可以重新思考一下：引入是否可以滲透在教學的多個環節中,更好地為課堂服務呢?

在引入的內容上,要有所選擇,不合適的引入不如不用．在本例中,利用網絡中出現的疑問進行引入,通過各個環節的設計,相繼說明了濃硫酸的脫水性以及強氧化性.在這一過程中通過演示實驗,回答了課堂一開始提出的問題．這樣一來,整堂課更加流暢,從問題引入,又回到問題的解答中,“引入”成為課堂的主線．課程的最后以一個問題結束,而這個問題的答案多種多樣,但都是圍繞濃硫酸的性質展開,既發散了學生的思維,也對本節內容進行了總結,從而形成了“起”“承”“轉”“合”的脈絡．