王丹
(綿陽(yáng)普明中學(xué),四川 綿陽(yáng) 621000)
我校學(xué)生最近開(kāi)展了“開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)”這一課外活動(dòng),在教學(xué)樓樓頂上種起了小白菜??墒亲罱鞜嵊胁簧俅蜷_(kāi)的化肥袋子越來(lái)越癟。我抓住這一契機(jī)展開(kāi)了我的教學(xué)。
由于教材設(shè)計(jì)的銨態(tài)化肥的實(shí)驗(yàn)方案在研缽中進(jìn)行,雖然簡(jiǎn)便易行,但是沒(méi)有尾氣處理,污染環(huán)境,不符合綠色化學(xué)理念。我曾經(jīng)在演示實(shí)驗(yàn)時(shí),前排同學(xué)問(wèn)到大量的氨氣味,后排同學(xué)卻絲毫未察覺(jué)。在課堂上走動(dòng)演示也會(huì)使得整個(gè)教室充滿(mǎn)氨氣,時(shí)間上也會(huì)來(lái)不及。該演示實(shí)驗(yàn)利用嗅覺(jué),還是不夠直觀。因此我在設(shè)計(jì)課程事考慮要改進(jìn)教材實(shí)驗(yàn)方案。
化肥鑒別是酸堿鹽知識(shí)的一個(gè)拓展,也是在學(xué)完物質(zhì)分類(lèi)后的一個(gè)課題,物質(zhì)鑒別本就是中考??嫉目键c(diǎn),所以教會(huì)學(xué)生分類(lèi)法找差別的思想很重要。
學(xué)情分析方面,學(xué)生已經(jīng)知道區(qū)別物質(zhì)的一般方法先利用物質(zhì)的物理性質(zhì),觀察顏色狀態(tài)氣味,和溶解性,還可以利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)法。學(xué)生已經(jīng)具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能,具有探究能力。
本次課程意在讓學(xué)生掌握銨態(tài)化肥的檢驗(yàn)方法,學(xué)會(huì)用分類(lèi)法的思想去鑒別多種物質(zhì),同時(shí)通過(guò)改進(jìn)裝置培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置的能力,建立環(huán)保意識(shí),培養(yǎng)綠色化學(xué)的思想。
【課題引入】同學(xué)們,最近開(kāi)心農(nóng)場(chǎng)的化肥越來(lái)越少了,也沒(méi)怎么用怎的就少了呢?難道是黑化肥會(huì)揮發(fā)?消失的化肥去哪兒了?消失的化肥又是哪一種化肥呢?今天我們研究這個(gè)問(wèn)題。(類(lèi)似于走進(jìn)科學(xué)欄目,激發(fā)學(xué)生的興趣)
【環(huán)節(jié)1】首先我們來(lái)認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的化肥的物理性質(zhì),進(jìn)而區(qū)分它們。利用物理性質(zhì)區(qū)分?,F(xiàn)每組同學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上都有(NH4)2SO4,NH4Cl,K2SO4 ,KCl,碳酸氫銨,過(guò)磷酸鈣,磷礦粉化肥七種。鑒別物質(zhì)我們可以先考慮物理性質(zhì)加以區(qū)分如顏色狀態(tài)氣味,和溶解性。結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),動(dòng)手試一試完成教材表格。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們得出磷肥大多不溶于水,呈灰白色。氮肥和鉀肥都為白色晶體,易溶于水。只有碳酸氫銨常溫有氣味,NH4HCO3常溫下分解:NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑故它又稱(chēng)為“氣肥”??梢哉页隽追屎吞间@。
【環(huán)節(jié)2】利用化學(xué)性質(zhì)區(qū)分氮肥和鉀肥。
(NH4)2SO4,NH4Cl,K2SO4 ,KCl均為白色固體如何區(qū)分?
剩余的化肥都是鹽,可以如何分類(lèi)呢?NH4+和K+各有什么特征反應(yīng)呢?
學(xué)生閱讀銨鹽的相關(guān)性質(zhì),并寫(xiě)出相關(guān)方程式。
銨鹽能與堿發(fā)生反應(yīng)生成一水合氨,一水合氨是弱堿,受熱已分解成氨氣。NH3有毒,有刺激性氣味,極易溶于水,顯堿性。
思考:銨鹽檢驗(yàn)時(shí)用哪種堿?反應(yīng)條件是什么?用溶液還是用固體?用如何檢驗(yàn)氨氣? 如何處理尾氣?
討論可知由于氨氣極易溶于水,需要用到固體堿。要使得一水合氨分解需要加熱。用酸堿指示劑檢驗(yàn)生成的堿性氣體氨氣,且要濕潤(rùn)。用酸或水或氣球來(lái)處理尾氣。
【環(huán)節(jié)3】閱讀教材實(shí)驗(yàn):在研缽中加入化肥和熟石灰研磨,聞氣味。是否有氨味產(chǎn)生。教材實(shí)驗(yàn)有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢?
學(xué)生找出教材裝置的優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)象明顯,氣體多,簡(jiǎn)單,無(wú)需加熱缺點(diǎn)是藥品用量多,浪費(fèi)藥品,敞口容器,釋放出大量氨氣,污染環(huán)境,不夠直觀。
【環(huán)節(jié)4】如何改進(jìn)該裝置呢?
我提示可以從以下兩條思路出發(fā):
1.密閉的小容器,不好攪拌,改用液體溶液,可是氨氣溶于水,用加熱改變溫度使得氨氣溶解度降低揮發(fā)出來(lái)。(不加熱可以嗎?)
2.密閉的大容器,想辦法攪拌,仍用固體,不能聞氣體,只能用指示劑檢驗(yàn)氨氣。
學(xué)生分組討論涉及裝置。大致有以下幾種。
【環(huán)節(jié)5】評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)方案并改進(jìn)自己的裝置
【環(huán)節(jié)6】同為銨態(tài)化肥的硫酸銨和氯化銨如何區(qū)分呢?
按照陰離子歸類(lèi):鹽酸鹽和硫酸鹽
如何區(qū)分鹽酸鹽和硫酸鹽呢?這里涉及到氯離子和硫酸根離子的檢驗(yàn)。可以利用生成沉淀或氣體的反應(yīng)進(jìn)行鑒別。
學(xué)生討論得出:可以用氯化鋇或硝酸銀檢驗(yàn)??墒橇蛩徙y是微溶物,量多了也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀,這會(huì)對(duì)氯離子的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾,故最好選擇氯化鋇溶液。
【環(huán)節(jié)7】學(xué)生閱讀教材,總結(jié)自己今天學(xué)到的鑒別化肥并畫(huà)出鑒別化肥的流程?!经h(huán)節(jié)8】學(xué)以致用。
消失的化肥可能是碳酸氫銨,常溫下分解了。也有可能是銨態(tài)化肥不小心和堿性化肥比如草木灰混用了,生成了氨氣。那么如何科學(xué)施肥呢?
銨態(tài)化肥不與堿性物質(zhì)混用,施肥,施用完要蓋土,避免降低肥效。
在啟發(fā)探究教學(xué)過(guò)程中,首先應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)興趣。[3]我的學(xué)生主要來(lái)自于城市,農(nóng)村的學(xué)生很少,對(duì)于化肥也只停留在聽(tīng)說(shuō)的層面上。他們知道化肥對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要性,也對(duì)消失的化肥很感興趣。所以這堂課算是一次走進(jìn)科學(xué)的課程。這堂課用了探究式教學(xué)發(fā),學(xué)生自主探究獲得了化肥鑒別的相關(guān)知識(shí)和涉及裝置的能力。當(dāng)然也有不足之處,在學(xué)生分組討論時(shí)課堂紀(jì)律稍顯混亂;給學(xué)生層層搭橋,讓學(xué)生設(shè)計(jì)出自己的方案,一定程度上限制了學(xué)生的思維模式。在鑒別物質(zhì)的時(shí),我提示讓學(xué)生使用分類(lèi)法來(lái)找差別,學(xué)生剛剛學(xué)完分類(lèi)法運(yùn)用還不夠熟悉,還需要強(qiáng)加訓(xùn)練。