鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)教學(xué)探究

景國岐

(河南化工技師學(xué)院，河南開封 475000）

鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)教學(xué)探究

景國岐

(河南化工技師學(xué)院，河南開封 475000）

教育改革的不斷深入，對教學(xué)模式提出了更高的要求。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，在化學(xué)課程中應(yīng)用探究式教學(xué)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。本文以鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)為例，對其反應(yīng)的實(shí)質(zhì)進(jìn)行探究，讓學(xué)生領(lǐng)略化學(xué)實(shí)驗(yàn)的奇妙之處，同時(shí)根據(jù)探究，對探究式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)。

化學(xué)反應(yīng)；探究式教學(xué)；設(shè)計(jì)與實(shí)踐

教學(xué)模式與教學(xué)效果息息相關(guān)，實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)課程中的重要內(nèi)容，仍是學(xué)生學(xué)習(xí)較為困難的一項(xiàng)重要內(nèi)容。探究式教學(xué)，能激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣。所謂探究式教學(xué)，是指教師先讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)活動的目的，然后根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)活動。在化學(xué)課程中運(yùn)用探究式教學(xué)，既能培養(yǎng)學(xué)生的想象力，又能提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力，是提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果最有效的教學(xué)模式。

1 鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的探究式教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1 探究情境的營造

高一學(xué)生已經(jīng)學(xué)過置換反應(yīng)。例如，實(shí)驗(yàn)室制取氫氣，Zn+2HCl（稀）=ZnCl2+H2↑，以及2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。因此，教師可直接引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題：鈉與硫酸銅溶液能否發(fā)生反應(yīng)[1]及如果發(fā)生反應(yīng)，現(xiàn)象又是什么？

1.2 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

1.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品

10.0、50.0、100.0mL量筒，50.0、200.0mL燒杯，小刀，濾紙，膠頭滴管，鑷子，托盤天平，稱量紙，金屬鈉，藥匙，無水硫酸銅（純）。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方法

采用控制變量法，對影響實(shí)驗(yàn)的因素進(jìn)行探究分析[2,3]。探究題目為：不同濃度的硫酸銅溶液對實(shí)驗(yàn)的影響；不同大小的鈉塊對實(shí)驗(yàn)的影響。

首先，配置濃度分別為0.5%、1.0%、2.0%、5.0% 和10.0%的硫酸銅溶液，分別選取各濃度硫酸銅溶液10.0mL，取相同大小的鈉5塊，將其放入不同濃度的硫酸銅溶液中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并做好記錄。

然后，固定硫酸銅溶液濃度，選取5塊大小不同的鈉塊，將其放入硫酸銅溶液，觀察現(xiàn)象，并做好記錄。

1.3 實(shí)驗(yàn)過程分析

1.3.1 不同濃度硫酸銅溶液的配置

稱取無水硫酸銅粉末，劑量分別為0.5、1.0、2.0、5.0g和10.0g，將其分別置入5個(gè)200.0mL編號為1～5的燒杯中，然后量取蒸餾水，體積分別為99.5、99.0、98.0、95.0mL和90.0mL，分別倒入5個(gè)燒杯中，充分均勻攪拌，即可配置成濃度分別為0.5%、1.0%、2.0%、5.0%和10.0%的硫酸銅溶液。

1.3.2 探究對比不同濃度與鈉塊大小不同對實(shí)驗(yàn)的影響

1.3.2.1 不同濃度硫酸銅溶液對實(shí)驗(yàn)的影響

取10.0mL硫酸銅溶液，再取小于綠豆大小相同的鈉5塊，分別放入硫酸銅溶液中，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。把鈉投入0.5%和1.0%的硫酸銅溶液中，沒有爆炸聲，鈉迅速熔化成光亮的小球，在液面游動，并伴有“嘶嘶”的聲音，緩慢出現(xiàn)淡藍(lán)色絮狀沉淀。投入到2.0%的硫酸銅溶液中，沒有爆炸聲，鈉迅速融化成光亮的小球，在液面四處游動，并伴有“嘶嘶”的響聲，產(chǎn)生較多的藍(lán)色絮狀沉淀。投入到5.0%的硫酸銅溶液中，鈉迅速熔化成銀白色小球，四處游動，約4～5s后，開始燃燒，有輕微爆炸聲，溶液上方產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)生少量黑色物質(zhì)。投入到10.0%硫酸銅溶液中，鈉立即劇烈燃燒，并伴有大量白煙及爆炸聲，溶液上方產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)生明顯黑色物質(zhì)。

1.3.2.2 不同大小鈉塊對實(shí)驗(yàn)的影響

選取3份濃度相同硫酸銅溶液10.0mL，濃度均為2.0%，取不同大小的鈉，大小依次為豌豆大小、綠豆大小及小于綠豆大小，分別放入硫酸銅溶液中。放入后，發(fā)現(xiàn)豌豆大小的鈉塊迅速劇烈燃燒，并伴有爆炸聲；綠豆大小的鈉塊也迅速燃燒，并伴有輕微爆炸聲；小于綠豆大小的鈉塊，迅速變成光亮的小球，在液面四處游動，鈉塊未燃燒，沒有爆炸聲。

由此可見，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，要控制好鈉塊大小，最好選用小于綠豆大小的鈉塊。這樣不僅有助于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還可確保實(shí)驗(yàn)的安全性。

教師在設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)，要把握以下幾點(diǎn)。其一，教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。在此設(shè)計(jì)中，要建立知識與技能目標(biāo)，方法與過程目標(biāo)和價(jià)值觀與情感態(tài)度目標(biāo)，同時(shí)，明確設(shè)計(jì)意圖。其二，教學(xué)情境與教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。其三，學(xué)習(xí)活動與學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)。其四，評價(jià)和學(xué)習(xí)活動組織的設(shè)計(jì)。

探究式教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，要圍繞課程內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生探究能力。探究過程中，以學(xué)生為主體，成立探究小組，讓所有學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)探究活動中，記錄實(shí)驗(yàn)的探究思路及過程。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，又有助于學(xué)生合作學(xué)習(xí)。

2 鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的探究式教學(xué)實(shí)踐

首先，教師帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)化學(xué)置換反應(yīng)及有關(guān)鈉的化學(xué)性質(zhì)。然后，教師開始提問，鈉能與硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)嗎？如果反應(yīng)，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？通過提問，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生開始討論，討論結(jié)束后教師隨機(jī)選取學(xué)生回答，使其闡述自己的想法。有些學(xué)生認(rèn)為，可發(fā)生置換反應(yīng)，生成紅色銅單質(zhì)；有些同學(xué)認(rèn)為，不會發(fā)生置換反應(yīng)。為了證實(shí)學(xué)生的觀點(diǎn)，下面開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

教師將化學(xué)儀器、金屬鈉及預(yù)先配置好的100.0mL 2.0%的硫酸銅溶液置于講臺，開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，教師讓學(xué)生注意觀察，隨時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)鈉迅速變成銀色小球，發(fā)出明亮的火光，在硫酸銅溶液表面四處游動，并伴有“嘶嘶”的響聲，反應(yīng)過程中，產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀，待銀色小球消失后，反應(yīng)停止。

然后，教師讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。分析結(jié)果表明，該反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)，但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與鈉和水的反應(yīng)現(xiàn)象相同。學(xué)生根據(jù)分析，寫出正確的化學(xué)方程式。

3 總結(jié)

在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用探究式教學(xué)，可提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果。教師在運(yùn)用探究式教學(xué)時(shí)，要做好教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，明確各個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的意圖。在教學(xué)過程中，采用提問的方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。探究過程中，要合理設(shè)置學(xué)習(xí)小組，加強(qiáng)學(xué)生間的溝通交流，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識。探究式教學(xué)的應(yīng)用，擴(kuò)展了學(xué)生的視野，提升了學(xué)生的綜合能力。

[1]丁曉麗,劉芳.鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的探究式教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].喀什師范學(xué)院學(xué)報(bào),2013,34(6):68-71.

[2]王紅梅,胡揚(yáng)根,曾小華.運(yùn)用理科綜合開展化學(xué)探究性學(xué)習(xí)案例[J].廣東化工,2014,41(17):208.

[3]楊立榮,范艷花.基于遞進(jìn)式探究的“酸和堿的中和反應(yīng)”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].廣東化工,2014,41(13):284-285.

Inquiry Teaching on the Reaction between Sodium and Copper Sulfate Solution

Jing Guo-qi
(Henan Institute of Chemical Engineering Technician,Henan Kaifeng 475000)

With the deepening of education reform, teaching model put forward higher requirements. Chemistry experiment is the focus of content teaching, inquiry teaching in applied chemistry courses, to stimulate student interest in learning, improve teaching effectiveness. In this paper, the reaction with sodium sulfate, for example, to explore its substantive response, allowing students to experience the wonderful chemistry experiment, while according to explore, on inquiry teaching design and practice summary.

Chemical reaction; Inquiry teaching; Design and practice

G642

A

2096-0387（2016）01-0041-02

景國岐(1985-)，男，河南開封人，大學(xué)本科，助理講師，研究方向：化學(xué)分析檢驗(yàn)。