■山東省德州市第九中學(xué) 王 敏
新課標(biāo)對學(xué)生的動手能力給予了足夠重視,但在種種條件限制下,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ恢钡貌坏教岣摺轫槕?yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的趨勢,本文將酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)與可操作性實(shí)驗(yàn)結(jié)合,在鞏固知識的基礎(chǔ)上,使學(xué)生的動手操作能力得到提高。
拉瓦錫將自己的成就歸因于“決不形成沒有充分實(shí)驗(yàn)保證的結(jié)論,決不彌補(bǔ)缺乏的事實(shí)”。實(shí)驗(yàn)在化學(xué)中的重要性由此可見一斑。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為主體。人教版教材中設(shè)計(jì)了很多家庭小實(shí)驗(yàn),盡可能使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容平?;?、生活化。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成探究實(shí)驗(yàn),可以最大限度地發(fā)揮每一位學(xué)生的主動性與創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和科學(xué)的自然觀。電化教具的廣泛使用,為實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中充分有效地發(fā)揮提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。但是,面對日益增加的升學(xué)壓力,很多學(xué)校采取壓縮實(shí)驗(yàn)課時的措施,將大部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為教師演示實(shí)驗(yàn)或視頻播放實(shí)驗(yàn),使化學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力正在逐漸喪失,學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力下降,只能生硬地按步驟操作,極大限制了學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。針對這一問題,本文順應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的趨勢,以石灰家族成員(生石灰、熟石灰、石灰石)的化學(xué)性質(zhì)為突破口,將知識的應(yīng)用貫穿于實(shí)驗(yàn)中,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想,通過小組合作解決問題,在鞏固酸堿鹽化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上,鍛煉學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)解決問題的能力。
首先請學(xué)生背誦于謙的《石灰吟》,利用已學(xué)知識找出其中所蘊(yùn)含的變化,如圖1 所示。理清生石灰、熟石灰、石灰石三者之間的關(guān)系,初步揭開“石灰家族”的神秘面紗。知識的學(xué)習(xí)是多方面的,這樣設(shè)計(jì)可以使學(xué)生充分感受到古人對生活的細(xì)致觀察及化學(xué)在生活中的廣泛應(yīng)用,在提高文學(xué)素養(yǎng)的同時,對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育。然后,以學(xué)生喜愛的零食海苔做為切入點(diǎn),通過查閱資料,學(xué)生認(rèn)識到保持海苔清脆可口的干燥劑的有效成分是氧化鈣。學(xué)生利用如下步驟檢驗(yàn)自己手中的干燥劑中是否含有氧化鈣:1.用托盤天平準(zhǔn)確稱量2.0g干燥劑袋中固體,加入50mL燒杯中;2.量取10mL蒸餾水;3.將蒸餾水轉(zhuǎn)移至上述燒杯中,玻璃棒攪拌溶解;4.溫度計(jì)測量溶解前后的溫度并記錄讀數(shù)。
學(xué)生反映溫度計(jì)示數(shù)有的升高,有的不變,從而得出相應(yīng)結(jié)論。部分同學(xué)提出質(zhì)疑,溫度計(jì)示數(shù)沒有變化,可能是在攪拌過程中熱量散失導(dǎo)致的。學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出質(zhì)疑,說明學(xué)生的主動性得到充分發(fā)揮,不再機(jī)械地重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作,值得肯定與鼓勵。
針對提出的問題,請學(xué)生思考解決方案,及時給予儀器與原理等知識的補(bǔ)充,彌補(bǔ)九年級學(xué)生對化學(xué)認(rèn)識的不足,拓寬學(xué)生的視野。在師生共同努力下,對實(shí)驗(yàn)裝置及步驟做出改進(jìn),如表1所示。
表1 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置與方案
對比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)便于學(xué)生直觀觀察不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,保證其他條件的一致性,減少了外因的影響,學(xué)生感受到控制變量的重要性。同時,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到氧化鈣之所以可以用作干燥劑是由它的化學(xué)性質(zhì)決定的,將“性質(zhì)決定用途”的思想傳遞給學(xué)生。
緊接著,請學(xué)生思考干燥劑變質(zhì)后的固體成分是什么。通過前面的分析,學(xué)生不難想到生石灰與水蒸氣反應(yīng)生成氫氧化鈣,氫氧化鈣可繼續(xù)與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣。
由此提出以下三種猜想:
猜想一:氫氧化鈣;
猜想二:碳酸鈣;
猜想三:氫氧化鈣、碳酸鈣。
學(xué)生以氫氧化鈣、碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)為突破口,尋找它們的檢驗(yàn)方法,小組成員各抒己見,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并動手操作驗(yàn)證猜想。經(jīng)過不斷質(zhì)疑與熱烈討論,確定了以下實(shí)驗(yàn)方案:
1.取B袋內(nèi)固體溶解于水中,攪拌后進(jìn)行過濾;2.取少量濾液于甲試管中,滴加2~3 滴無色酚酞溶液;3.另將濾渣加入乙試管中,加入適量稀鹽酸,振蕩后迅速用單孔膠塞將試管口塞緊,導(dǎo)管一端置于澄清石灰水中。
學(xué)生觀察到甲試管中溶液迅速變?yōu)榧t色,說明固體中含有氫氧化鈣;乙試管中有氣泡冒出,一段時間后,澄清石灰水變渾濁,說明固體中含有碳酸鈣。從而得出結(jié)論,證明猜想三是正確的。
本節(jié)課將有關(guān)石灰家族的問題整合為一段片段式實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生在動手實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題,并對此展開思考與探索。在分析具體問題時切實(shí)將酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)應(yīng)用到實(shí)際操作中,從而總結(jié)物質(zhì)檢驗(yàn)方法的選擇思路,貫徹了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的理念。酸堿鹽是初中化學(xué)知識中較難的部分,借助生活中的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的求知欲,重拾學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的熱情。讓學(xué)生在動手操作中完成了對知識的重新建構(gòu),實(shí)現(xiàn)了理論知識與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,提高中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。