王佳
“苯酚的酸性”是人教版《化學5》(選修)專題3“烴的含氧衍生物”中第一節(jié)第二課時的內(nèi)容。在這個專題里,教材安排了較多的實驗。這個專題的內(nèi)容可以采用實驗探究的方法,使學生充分理解教材上設計的實驗的原理,通過分析實驗現(xiàn)象去捕捉教學中的非預期資源,體驗實驗探究的過程和樂趣。
問題的產(chǎn)生。為了探究苯酚的酸性,教材上設計了這樣的實驗:向2L苯酚濁液中加入幾滴稀的NaOH溶液,充分振蕩后,苯酚溶液變澄清。實際教學中,教師按照教材的設計,引導學生開展了實驗,然而實驗結果卻出乎意料?!皼]澄清,又變渾濁了。”一個學生質疑?!拔乙膊惶宄蠹矣懻撓掳??!倍虝旱拿悦V?,教師果斷地承認。
教師姿態(tài)的放低和角色的轉變讓教室里每一個學生都成了主角,各種可能的想法都被提及和討論。教師優(yōu)選了部分可能性比較大的原因,組織學生再次進行討論。最終,兩種原因得到最大支持:1.苯酚與NaOH溶液反應為放熱反應,溫度的升高增大了苯酚的溶解度,所以溶液變澄清了,而教師在走動的過程中,溫度又降下去了,苯酚又析出來了,所以又變渾濁。2.苯酚與NaOH溶液反應生成苯酚鈉,溶液變澄清,苯酚鈉可以與碳酸反應,當向苯酚鈉里面通入CO2氣體后,要生成苯酚,溶液便又變渾濁。教師在走動的過程中,空氣中的CO2慢慢在與苯酚鈉發(fā)生反應,又生成了苯酚,所以試管內(nèi)溶液又變渾濁了。學生討論過后,問題再次交回給教師。
問題的解決。教師臨時調(diào)整教學計劃,將學生分為兩組,每組自行設計實驗方案驗證自己所支持的想法。最終,在教師的輔導下,兩套成熟的驗證方案被確定:1.取2L苯酚濁液于試管中,將試管放置于沸水中,觀察實驗現(xiàn)象。2.取2L苯酚鈉溶液于試管中,將試管在空氣中充分振蕩,使其與空氣充分接觸。
再次讓所有人意外的是,兩組實驗都能驗證自己所支持的想法:實驗1中,渾濁的溶液在沸水中變澄清,將試管從沸水中拿出來,待冷卻至室溫后溶液又變渾濁,說明溫度升高可以增大苯酚在水中的溶解度,苯酚與NaOH溶液反應先變澄清后變渾濁,可能是由于溫度變化引起的;實驗2中,澄清的苯酚鈉溶液變渾濁,說明苯酚鈉溶液可以與空氣中的CO2反應,反應生成苯酚,故溶液會先變澄清后變渾濁。
非預期性結果被學生自己設計的實驗所驗證后,學生不僅掌握了這節(jié)課所要求的知識點,而且還對其進行了擴展和提升。
問題的升華。在接下來實驗小結的填寫過程中,新的問題再次引發(fā)了討論:苯酚鈉溶液與二氧化碳的反應確實存在,但是反應的過程卻不得而知,兩種反應化學方程式被推到了風口浪尖。
正反雙方在Na2CO3和NaHCO3兩種產(chǎn)物上不斷博弈。在教師的引導下,問題的本質回到了苯酚與HCO3-的酸性強弱關系的判斷上。
嘗到甜頭的學生主動提出通過實驗證明,經(jīng)過討論,新的實驗方案被確定:取2mL苯酚濁液于試管中,向試管中滴加Na2CO3溶液,觀察實驗現(xiàn)象。實驗結束后,學生搶著向教師匯報實驗結論:渾濁的苯酚溶液變澄清,沒有氣泡產(chǎn)生,由此可以得出,苯酚的酸性強于HCO3-。酸性強弱為:碳酸大于苯酚大于HCO3-,化學方程式為
教師順水推舟地提出最后一個知識點:“比較出了酸性強弱,那么,CO2與苯酚鈉溶液反應是不是也與CO2的量有關呢?”這一次,學生的思想很統(tǒng)一:“無關,CO2與苯酚鈉溶液反應,無論CO2量多還是量少,都只生成苯酚與NaHCO3”。
化學課堂實驗教學中,非預期性結果產(chǎn)生的頻率較高。正確的利用這些非預期性結果,把它們當作一種資源,往往會看到別樣的風景。