以問(wèn)題引領(lǐng)的方式促進(jìn)探究目標(biāo)的達(dá)成

摘 要：本文由鹽酸滴入碳酸鈉溶液中局部出現(xiàn)氣泡，引發(fā)學(xué)生質(zhì)疑，層層推進(jìn)最終設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)既定性又定量地體現(xiàn)出鹽酸與碳酸鈉的反應(yīng)是分布進(jìn)行的：第一步CO2-3+H+HCO-3；第二步HCO-3+H+H2O+CO2↑。設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)探究，不僅深化學(xué)生知識(shí)體系又彌補(bǔ)了教材中對(duì)該知識(shí)探究的缺陷。

關(guān)鍵詞：再探；碳酸鈉；鹽酸；局部過(guò)量；分步反應(yīng)

魯科版高中《化學(xué)（必修1）》第三章中有這樣的知識(shí)點(diǎn)：“少量的鹽酸與碳酸鈉溶液的反應(yīng)是分步進(jìn)行的，反應(yīng)開(kāi)始無(wú)氣體產(chǎn)生，直到兩者物質(zhì)的量達(dá)到1∶1后再滴入鹽酸，氣體才源源不斷地產(chǎn)生?！笔聦?shí)上把等濃度的鹽酸滴入碳酸鈉溶液里，剛開(kāi)始就會(huì)產(chǎn)生少量氣體。學(xué)生此時(shí)會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)，懷疑教材理論的正確性，以此為契機(jī)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)一步探究反應(yīng)的原理。然而筆者在魯科版、人教版、蘇科版等教材中并未查找到鹽酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究。因此筆者帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)此反應(yīng)做了如下的再探究：

一、 教學(xué)設(shè)計(jì)基本思路

鹽酸與碳酸鈉溶液的反應(yīng)是高考考查的熱點(diǎn)之一，理論知識(shí)較為抽象，學(xué)生掌握深度不夠。筆者通過(guò)認(rèn)真研讀教材，結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)和實(shí)驗(yàn)水平，嘗試性地設(shè)計(jì)出一套完整的方案。首先將等物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別加入裝有足量鹽酸的錐形瓶中觀(guān)察現(xiàn)象的不同，然后提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將等濃度鹽酸滴入碳酸鈉溶液中，再觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象又一次提出問(wèn)題，進(jìn)一步再探究、組裝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終得出結(jié)論。整個(gè)教學(xué)過(guò)程中以學(xué)生為主體，教師幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。在探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中學(xué)生知識(shí)體系加以完善，實(shí)驗(yàn)技能得到較大的提高！

二、 教學(xué)過(guò)程

（一） 情景設(shè)置，提升學(xué)生興趣

[教師]同學(xué)們，請(qǐng)你們將裝有碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的氣球套在裝有足量鹽酸的錐形瓶上，然后同時(shí)將固體倒入錐形瓶中，看哪一組做得又快又好、觀(guān)察現(xiàn)象準(zhǔn)確？

[學(xué)生]愉快且認(rèn)真地做實(shí)驗(yàn)并認(rèn)真的觀(guān)察氣球的變化。小組爭(zhēng)先恐后的亮出小組成果并舉手發(fā)言：裝有碳酸氫鈉的氣球變化得“快又大”，裝有碳酸鈉的氣球變化得“慢又小”。

[設(shè)計(jì)意圖]通過(guò)觀(guān)察氣球變化的快慢大小，引起學(xué)生探究興趣，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生相互間的交流、協(xié)作。

（二） 提出問(wèn)題，形成探究

[教師]為何它們的現(xiàn)象不相同呢？

[學(xué)生]碳酸鈉溶液與鹽酸的反應(yīng)分兩步進(jìn)行，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)一步完成

第一步：CO2-3+H+HCO-3 第二步HCO-3+H+H2O+CO2↑

[教師]事實(shí)是這樣的嗎？大家組內(nèi)討論根據(jù)實(shí)驗(yàn)桌上的儀器和試劑，快速設(shè)計(jì)出一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)加以證明。

[實(shí)驗(yàn)方案]小組討論，最終得出實(shí)驗(yàn)方案：將0.1 mol/L的HCl滴加到裝有5 mL 0.1 mol/L的Na2CO3溶液的試管中，觀(guān)察現(xiàn)象。

[學(xué)生]仔細(xì)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，鹽酸滴入碳酸鈉溶液中開(kāi)始就在局部出現(xiàn)少量的氣泡，隨后氣泡逐漸增多。

[老師]這與教材中的理論相矛盾，為什么呢？

[教師引導(dǎo)學(xué)生討論]根據(jù)現(xiàn)象可能是鹽酸局部過(guò)量造成的。

（三） 發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，再探究

[學(xué)生]攪拌可以避免或減弱局部過(guò)量的情況。

[老師追問(wèn)]攪拌不利于鹽酸液體的加入，用什么方式攪拌呢？

[學(xué)生]思考。

[老師]教師PPT展示磁力攪拌器的裝置、功能、使用方法。

[學(xué)生]閱讀資料，掌握磁力攪拌器的使用方法。

[過(guò)渡、教師引導(dǎo)]攪拌問(wèn)題解決了，那攪拌時(shí)怎么觀(guān)察氣泡產(chǎn)生呢？

[學(xué)生]思考、討論，可以用收集氣體或通入溶液觀(guān)察氣泡的方式。

[教師]若按大家的猜想，反應(yīng)裝置必須要密封，發(fā)生裝置如何組裝呢？

[學(xué)生]可以選用分液漏斗和雙頸燒瓶或錐形瓶。

[教師]鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)造性思維，同時(shí)指出分液漏斗滴加液體時(shí)由于液體體積增加，會(huì)造成裝置中空氣被排出產(chǎn)生氣泡干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

[教師]PPT展示恒壓漏斗的資料，學(xué)生閱讀、了解恒壓漏斗功能。

（四） 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)論證

[學(xué)生]根據(jù)以上的探討，學(xué)生分組合作組裝實(shí)驗(yàn)。

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]檢查裝置氣密性后，向雙頸燒瓶中加入20 mL 1.0 mol/L的Na2CO3溶液，恒壓漏斗中加入40 mL 1.0 mol/L的鹽酸，觀(guān)察氣體產(chǎn)生時(shí)消耗的鹽酸量

[學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]在磁力攪拌器攪拌的條件下，鹽酸開(kāi)始加入時(shí)無(wú)氣泡產(chǎn)生，當(dāng)消耗鹽酸接近10 mL時(shí)導(dǎo)管末端出現(xiàn)氣泡，隨后氣泡逐漸增多。

[學(xué)生]根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及消耗鹽酸的數(shù)據(jù)，學(xué)生再板書(shū)寫(xiě)出反應(yīng)的過(guò)程

第一步：CO2-3+H+HCO-3

第二步HCO-3+H+H2O+CO2↑

（五） 得出結(jié)論

[教師小結(jié)]無(wú)氣泡過(guò)程和產(chǎn)生氣泡的過(guò)程消耗鹽酸物質(zhì)的量之比1∶1，符合理論離子方程式中兩步反應(yīng)的比例系數(shù)。

[設(shè)計(jì)意圖]通過(guò)逐步的引導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性的探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神。讓學(xué)生在探究中驗(yàn)證課本理論，收獲滿(mǎn)足的喜悅感！

三、 本節(jié)科學(xué)探究的程序如下

四、 課后反思

實(shí)驗(yàn)科學(xué)的探索不會(huì)是一帆風(fēng)順的，在探究性的課堂上，基于學(xué)生知識(shí)掌握程度的不同、實(shí)驗(yàn)操作技能的差異、學(xué)生創(chuàng)造性的高低等會(huì)使實(shí)驗(yàn)的探究進(jìn)度變得曲折緩慢，這時(shí)就需要教師全盤(pán)把握。課前備課要考慮到很多不確定因素，設(shè)計(jì)問(wèn)題要有預(yù)設(shè)性、引導(dǎo)性，過(guò)渡要平緩不突兀等。這樣的課堂讓學(xué)生在學(xué)到知識(shí)的同時(shí)學(xué)科素養(yǎng)也在慢慢形成之中！

作者簡(jiǎn)介：

任俊奇，安徽省界首市，安徽省界首第一中學(xué)。