魔術搭臺　知識織網：化學復習課的有效教學策略

摘 要：魔術表演依靠靈活運用化學等多學科的科學原理，用奇特的藝術構思，制造出種種離奇巧妙的表演效果.在化學復習課的教學中，合理采用魔術表演的形式組織教學，可有效提高學生學習的積極性和探究欲，促進知識的鞏固與拓展.

關鍵詞：魔術表演；知識織網；化學復習課；初中化學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）17-0104-03

收稿日期：2023-03-15

作者簡介：吳良根（1967.6-），男，碩士，江蘇省特級教師，中學正高級教師，從事中學化學教學研究.

1 化學魔術及其在化學教學中的作用

1.1 創設情景，激發興趣

在課堂教學的開始階段，學生的思維較為松懈，有的還沉浸在上節課的學習或課余時的放松中，如何盡快讓學生集中注意力投入到新的學習中，是課堂成功的關鍵.化學課堂中通過表演魔術的方法引入新課，則會顯得與眾不同，新鮮刺激且懸念重重.化學課開始時，教師或預先安排好的學生上臺表演一段“魔術”節目，課堂的學習氣氛很快就活躍起來，在刻意營造的神秘意境和“一反常態”的實驗現象中，學生的思維迅速被激活.學生在哄笑和議論中、在驚訝和疑惑間，產生了強烈的學習興趣和探究欲望.

1.2 揭秘原理，突破難點

在化學課堂中表演的魔術，是指模仿魔術表演的形式，摻雜魔術表演的手段進行的化學實驗，其目的是通過魔術呈現的現象來體現出其中的化學原理.如教學了“燃燒的條件”后，教師表演一段魔術：將一塊棉布手帕浸入事先配制好的混合液（用2體積95%的酒精和1體積水混合）中，充分浸透后取出擰干，然后用坩堝鉗夾持，移至酒精燈的火焰上方進行引燃，手帕很快燃燒起來，輕輕抖動手帕，手帕上產生熊熊火焰.此時教室內學生熱情高漲，議論聲此起彼伏.慢慢地火焰減弱，直至熄滅.教師讓學生觀看手帕，結果手帕完好無損，讓學生用手觸摸手帕，手帕上余溫還在.整個表演學生充滿興奮與驚訝，而后急切地想探究手帕燒不壞的原因.此時教師因勢利導，引導學生從可燃物燃燒需要一定的條件這一化學原理上尋找答案，很快學生就能揭開真相，恍然大悟.對于“燃燒的條件”這一重難點的理解也更加深刻.

1.3 動手實踐，增強能力

充分利用好化學魔術的神秘特征，在化學教學中應用化學魔術，能較好地滿足學生的這種好奇心理，讓他們產生一種也想“試一試、做一做”的想法，從而激發和培養學生的動手實踐能力.在日常教學中，可經常采用學生上臺演示實驗、實驗室分組實驗等形式培養學生的動手實踐能力，還可以以化學興趣小組的形式組織學生開展課后趣味實驗和家庭小實驗等，用“魔術”化的化學實驗形式，來激發學生深度學習的內在驅動力，促使學生在化學魔術表演中進一步理解和掌握化學原理，鞏固化學知識.

1.4 學科融合，知識遷移

《義務教育化學課程標準（2022年版）》中要求：注重學習活動的游戲化、生活化學習設計，倡導“做中學”“用中學”“創中學”，重視跨學科實踐活動.知識的遷移和融合是科學學習的應然路徑.在進行一個化學魔術表演的活動過程中，要將化學知識與其他學科知識進行整合，創造出更神奇、更有趣味的意境.以此開展的實驗教學，不僅鞏固了知識，更對學生的全面發展起到了積極的推動作用.

2 化學魔術為主線的化學復習課教學設計

該課程設計以上教版初中化學“酸、堿、鹽”復習的教學為例.

2.1 教學過程

【引入】又是一年春花爛漫時節.為了讓同學們感受到春意盎然、姹紫嫣紅、色彩斑斕的美好春景，今天的化學課，老師先給大家表演一個小魔術：飲料中的春色.請同學們感受如同春天般絢麗的色彩.

【魔術表演一】飲料中的春色：

（1）將兩種無色溶液倒入一酒杯中.（現象：杯中出現了“紅酒”）

（2）向“紅酒”中倒入一種無色溶液.（現象：“紅酒”變成了“牛奶”）

（3）向“牛奶”中倒入一種無色溶液.（現象：“牛奶”變成“發泡汽水”）

【師】同學們觀察到了杯子中的顏色變化了嗎？

【生】無色液體混合后，呈紅色，加入另一種無色液體，成牛奶狀乳白色液體，再加入無色液體，又變澄清且有氣泡產生.

【師】如果剛才加入的是以下的液體藥品，你能夠從中選擇出來嗎？

【投影】藥品：鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、氫氧化鋇溶液、氯化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液、石蕊試液、酚酞試液.請大家進行小組討論，確定所加試劑，并說明推斷的理由.

【生】討論后回答：根據顏色變化，首先加入酒杯中的是碳酸鈉溶液和酚酞試液，兩者混合后呈現紅色液體；向產生的“紅酒”里加入無色溶液氯化鋇，則會產生白色渾濁（碳酸鋇沉淀）；再向（2）中“牛奶”里加入的是適量稀鹽酸，碳酸鋇與鹽酸反應后產生了二氧化碳氣體.

【師】同學分析得很有道理，跟老師在表演時加入的物質完全一致.

【師】老師在表演魔術中所使用的這些化學物質，在物質的分類上分別屬于什么類別呢？寫出這些物質間反應的化學方程式.

【生】討論，認真書寫.

【師】有了酒和飲料，老師再用一枚雞蛋來表演.

【魔術表演二】漂浮的雞蛋：

將一枚雞蛋放入一個燒杯中，接著在燒杯中倒入大半杯的食醋.

【師】同學們看到什么現象了？

【生】燒杯中倒入食醋后，在雞蛋殼的表面立即產生了大量的氣泡，原本沉在燒杯底部的雞蛋慢慢地從燒杯底開始上浮，到了液面上一會兒開始下沉，等到了杯底又上浮，下沉，以此往復.

【師】雞蛋一會兒上浮一會兒下沉，這是為什么呢？

【生】討論，回答：雞蛋殼的主要成分為碳酸鈣，在加入醋酸溶液后，兩者接觸迅速發生化學反應，生成了大量的二氧化碳氣體，這些生成的氣體很多以氣泡的形式附著在雞蛋的表面，使雞蛋的總體積變大，因此排開液體的體積也變大，受到的浮力慢慢大于重力，可以看到雞蛋在杯中浮起來了.當雞蛋上浮到液面后，部分氣泡開始破裂，雞蛋的總體積又逐漸變小，浮力也隨之減小，當浮力小于重力后，雞蛋開始下沉.如此循環往復，就看到雞蛋一會兒上浮，一會兒下沉的現象了.

【師】分析得很好，這里既涉及化學變化的原理，也跟物理中的“浮力”有著密切的關系.請同學們把這個魔術中發生的反應，用化學方程式來表示.

【學生練習】進行化學方程式練習并且交流對錯.

【師】剛才同學們已經回答了，在雞蛋殼的表面產生的是二氧化碳氣體.在化學上常用什么物質來檢驗二氧化碳氣體呢？

【生】化學上常用澄清的石灰水來檢驗二氧化碳氣體.

【師】請描述一下實驗過程，并按方案進行檢驗.

【學生】將少許的澄清石灰水涂在一個潔凈的燒杯壁上，然后把該燒杯倒扣在產生二氧化碳氣體的燒杯上方，一段時間后，上方燒杯壁上所涂的澄清石灰水變渾濁了.

【師】二氧化碳氣體過度排放，會產生“溫室效應”等不良現象.所以如果要有效地吸收二氧化碳氣體，在化學上用什么藥品比較好？

【生】吸收二氧化碳氣體用氫氧化鈉溶液比較好.

【師】剛才澄清石灰水不是也能吸收二氧化碳氣體，為什么要換用氫氧化鈉溶液呢？

【生】因為氫氧化鈉易溶于水，氫氧化鈉可以配制較濃的溶液，而氫氧化鈣微溶于水，所以配制出來的氫氧化鈣溶液（石灰水）的濃度低，同樣量的溶液吸收的二氧化碳會少.

【師】嗯，非常好，那我們設計個實驗來驗證一下.請同學們觀察黑板，提供選擇的儀器和藥品有：（1）兩個規格相同的礦泉水瓶，在瓶中分別收集滿二氧化碳氣體；（2）一瓶30%的氫氧化鈉溶液；（3）一瓶0.16%的飽和石灰水（氫氧化鈣溶液）；（4）兩個規格相同的塑料注射器.如果在實驗中還需要其他儀器藥品，可自己另取.

【魔術表演三】塑料瓶變癟：

將上述兩瓶充滿二氧化碳的塑料礦泉水瓶，擰開瓶塞，迅速分別倒入等體積的30%氫氧化鈉溶液和0.16%的氫氧化鈣溶液，然后旋緊瓶塞，用力振蕩，觀察現象.

【師】同學們看到什么現象了？

【生】兩個瓶子都發出輕微的噼啪聲，瓶子也都變癟了.經仔細觀察比較，可以發現兩個瓶子的變癟程度是不一樣的.加入氫氧化鈉溶液的瓶子比加入石灰水的瓶子更癟.由此可以說明加入氫氧化鈉溶液后所吸收的二氧化碳更多也更徹底.

【師】那我們能否依據在實驗中看到的瓶子變癟現象來檢驗二氧化碳呢？

【生】討論，回答：不能.因為在上述實驗中所使用的是塑料礦泉水瓶，這種瓶質軟且蓋子的密封性能好，所以當吸收了二氧化碳氣體后，就能觀察到瓶子變癟的現象.而我們平時在化學實驗室完成化學實驗時，大多使用的是一些常規的玻璃儀器，像試管、燒杯等，這些儀器質硬且敞口，用這些儀器設備來完成類似的實驗，是觀察不到瓶子變癟的現象的.

【師】總結：在選擇吸收二氧化碳氣體時，主要看吸收二氧化碳氣體的效果；而在檢驗二氧化碳氣體時，則主要看發生化學反應時的現象是否明顯.

【師】完成上述兩個反應的化學方程式.

…………

【師】本節課我們借助于幾個小魔術，串聯和復習了“酸堿鹽”中的一些重要知識點.“酸堿鹽”中的知識點較多，且反應關系復雜.現在請同學們按照學案上的要求，用連線的方式發現、整理這些物質間相互反應的規律.每相連的物質間的反應寫出不少于一個的化學方程式.

【生】學生按照學案要求，完善“酸堿鹽”知識網絡圖.

【課堂鞏固】智闖“魔”宮（如圖1所示）.

【師】請你幫助入口處的NaOH找到一條合適的路徑，順利“穿越迷宮”，達到出口處.注意要避開能“吃掉”他的物質（即與其能發生化學反應的物質），用箭頭畫出出逃路徑并寫出能與氫氧化鈉反應的化學方程式.

2.2 教學反思（略）

參考文獻：

［1］顧水英.例談“魔術”在中學化學教學中的應用藝術[J].新課程研究（基礎教育），2011（10）：76-78.

[2] 朱春霞.“魔術中的酸堿鹽”課堂教學[J].化學教學，2012（7）：42-43.

［責任編輯：季春陽］