馮 威
(江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)星洋學(xué)校 江蘇 蘇州 215028)
在查閱了大量的資料,我準(zhǔn)備通過思維導(dǎo)圖來梳理質(zhì)量守恒定律的實驗探究。從提出問題:(化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量=?=化學(xué)反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量),出發(fā);到作出猜想:1.化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)總質(zhì)量>化學(xué)反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量,2.化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)總質(zhì)量=化學(xué)反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量,3.化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)總質(zhì)量<化學(xué)反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量;再到搜集證據(jù):(一)模擬仿真實驗(二)學(xué)生分組操作實驗,在模擬仿真實驗中,利用NOBOOK來做個仿真模擬過程,再到學(xué)生分組實驗;總結(jié)與反思:通過實驗探究得出“化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)總質(zhì)量=化學(xué)反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量”的結(jié)論,然后通過鎂條燃燒演示實驗天平顯示出反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量變大了,通過鹽酸加入碳酸鈉中天平顯示出反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量變小了。這樣給學(xué)生剛建立起來的觀點又推翻了,吸引他們繼續(xù)探究反思.從而總結(jié)出探究質(zhì)量守恒定律需要注意:對于有氣體參加或生成的化學(xué)反應(yīng)一定要密封。
2.1 收集材料:查閱資料發(fā)現(xiàn),1673年英國化學(xué)家波義爾在敞口容器中加熱汞,結(jié)果發(fā)現(xiàn)容器中物質(zhì)質(zhì)量增加了;1777年法國化學(xué)家拉瓦錫在密封容器中研究氧化汞的分解和生成中物質(zhì)質(zhì)量直接的關(guān)系,得出:“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的個物質(zhì)的質(zhì)量總和”的結(jié)論。
2.2 通過NOBOOK軟件查找設(shè)計了模擬仿真研究質(zhì)量守恒定律的過程,例:向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液的過程。
2.3 設(shè)計分組實驗:把班里45名同學(xué)分成9個實驗小組,選一個組織協(xié)作性較好的同學(xué)為組長,通過小組合作實驗,組內(nèi)交流討論,小組之間形成競爭,來爭奪“最佳小組”稱號。為此我準(zhǔn)備了十組實驗儀器和藥品,通過“實驗探究一:向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液并觀察實驗現(xiàn)象和天平示數(shù)變化;實驗探究二:把注射器中的稀鹽酸加入到石灰石中并觀察實驗相信和天平的示數(shù)變化。”兩個實驗來探究質(zhì)量守恒定律
2.4 反思階段:通過查閱資料,模擬仿真實驗,自己親自動手實驗,學(xué)生已經(jīng)深信在“化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量是不發(fā)生變化的”的事實。通過觀看兩段視頻:
(1)“鎂條在空氣中燃燒”,比較燃燒前鎂條的質(zhì)量m前與燃燒后白色粉末的質(zhì)量m后的質(zhì)量大小:m前﹤ m后;
(2)“往Na2CO3粉末中加入稀鹽酸”,比較加入前它們的總質(zhì)量m前與加入一段時間后它們的總質(zhì)量m后的質(zhì)量大小m前﹥m后。
這樣學(xué)生在學(xué)生心目中產(chǎn)生疑惑,思維產(chǎn)生碰撞,“出現(xiàn)難道有些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生前后質(zhì)量不守恒,不符合質(zhì)量守恒定律?”的思想,進而激起他們分析原因,尋找答案,最終得出“一切化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律,對于有氣體參加或生成的化學(xué)反應(yīng)要想驗證質(zhì)量守恒,必須使整個裝置密封”的結(jié)論。
第一步:我們化學(xué)組內(nèi)三個老師一起坐下來聽我試講上課過程,我從“福爾摩斯抽煙的故事:一天,福爾摩斯象往常一樣滋滋有味地抽著他的煙斗,房間里充滿了刺鼻的煙味。華生問道:“敬愛的先生,別人都說你很聰明,那么你能告訴我你吐出的這些煙和氣體有多重嗎?”引入,留下設(shè)問,請學(xué)生帶著問題跟我一起來探究“質(zhì)量守恒定律”,說了實驗探究的過程,通過電解水的微觀過程說明了質(zhì)量守恒定律中的“五不變,兩個變,三個可能變”,整個過程一共用了18分鐘,他們共同的結(jié)論是:課程設(shè)計合理,內(nèi)容偏多,一節(jié)課不一定能完成教學(xué)任務(wù)。帶著他們的建議我把質(zhì)量守恒定律中的“三個可能變進行了刪減”。
第二步:帶著同事們的建議忐忑走進了課堂。同學(xué)們確實帶著“福爾摩斯的問題”高興的來探究質(zhì)量守恒定律,從提出問題→作出假設(shè)→查閱資料→模擬仿真的過程都很順利,但學(xué)生操作實驗時由于缺乏指導(dǎo),過程混亂,消耗了較長的時間,學(xué)生在做完實驗后剛建立“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的個物質(zhì)的質(zhì)量總和”的思想,在觀看完“鎂條在空氣中燃燒實驗”和“往Na2CO3粉末中加入稀鹽酸實驗”后糊涂了,搞不清楚化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生會使質(zhì)量如何變化,因為缺乏對比,也沒有得出這類化學(xué)反應(yīng)需要密封的結(jié)論。
課后我總結(jié)后決定刪去實驗反思的部分,直接由學(xué)生實驗得出質(zhì)量守恒的內(nèi)容,這樣不僅可以堅定學(xué)生得出“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的個物質(zhì)的質(zhì)量總和”的結(jié)論,還可以節(jié)約些時間,從而完成教學(xué)任務(wù)。
帶著滿滿的信心,我再次走上講臺,學(xué)生進入狀態(tài)很快,在學(xué)生實驗前我做了步驟引導(dǎo),同時給了實驗時間的限制,結(jié)果實驗過程很順利,也很順利的過渡到質(zhì)量守恒定律的定義,借助“電解水的微觀圖例”:

來探究質(zhì)量守恒定律中的“五不變,兩個變,三個可能變”。學(xué)生在圖例的引導(dǎo)下總結(jié)出:在化學(xué)反應(yīng)前后,不變的有“原子種類,原子數(shù)目,原子質(zhì)量…”,還有一位同學(xué)說“質(zhì)子數(shù)”,他回答的沒有問題,但我跟他特別強調(diào)“在化學(xué)反應(yīng)中”,因為化學(xué)反應(yīng)過程中的最小微粒是原子,所以原子內(nèi)部粒子不在我們這節(jié)課的研究范圍,在小組合作的討論下得出了學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律的“五不變,兩個變,三個可能變”。這節(jié)課的時間控制的剛好,正好完成了教學(xué)任務(wù)。
在經(jīng)歷了同行專家聽評分析后,確實受益匪淺,這節(jié)觀摩課我上的真的很成功,得到了觀摩團的一致好評,真的驗證那句話“寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。”