蔡廣生
摘要:以元素化合物知識和化學反應原理教學中典型實踐案例,探討化學課堂教學中核心目標的有效突破的方法,為課堂教學提供有益的經驗和模式
關鍵詞:化學課堂教學;核心目標;有效突破
一、以元素化合物知識教學為例展示化學課堂教學核心目標的突破
元素化合物知識是高一學生學習的主干內容,由于沒有元素周期律知識作支撐,學生很難從結構的角度推斷物質的性質,所以應更多的借助實驗來突破學生可能的思維障礙,用好教材實驗以及設計、改進實驗顯得格外重要。
[示例1]含硫化合物的性質和應用中的《SO2的性質和作用》
教材中運用了3個實驗來解決核心問題SO2的化學性質:①SO2溶解實驗及該水溶液pH的測定;②SO2的水溶液與品紅作用,再加熱;③SO2的水溶液中加BaCl2溶液以及再加雙氧水。從教學的角度看該實驗設計存在不足,理由如下:
①實驗不緊湊,每個實驗把SO2的各個性質一一對應,缺乏整體性。
②用SO2的水溶液做實驗與直接通入SO2氣體進行試驗,給學生造成的心理變化是不同的,
依據以上認識,在實踐中我設計如下實驗裝置以及問題組:
[實驗操作](1)微熱Y型管一側,使火柴頭(或硫磺)燃燒,觀察兩張試紙和右側溶液現象,讀出pH值。
(2)傾斜Y型管,拔去氣球,用針筒打入少量5%的雙氧水,觀察現象。
(3)取出品紅試紙,在酒精燈火焰上方熏,觀察現象。
[問題組]
思考1:實驗前預測濕潤的pH試紙和BaCl2溶液會有什么現象?(學生一般都能預測pH試紙的現象,但通入BaCl2溶液的現象一般都預測錯誤。)
思考2:濕潤的pH試紙變紅色,說明了什么?
由此得出SO2氣體具有什么性質?(SO2溶于水并與水發生反應,生成了酸性的亞硫酸)
思考3:從BaCl2溶液中無明顯現象說明了什么?由此又可以推導出什么結論?(SO2通入BaCl2溶液不反應,即亞硫酸不與BaCl2溶液反應,原因是弱酸不能制強酸)
思考4:從滴加雙氧水后的現象判斷白色沉淀可能是什么?如何設計實驗證明?寫出可能發生的反應方程式?由此可以推測SO2氣體具有什么性質?(SO2或亞硫酸具有還原性)
思考5:從SO2氣體能使品紅褪色說明SO2還有什么性質?褪色后的品紅試紙加熱后又變紅色說明其褪色原理與漂白粉(或次氯酸)一樣嗎?
思考6:觀察暴露在空氣中的pH試紙與剛才的讀數是否有差異?解釋其中的原因,寫出反應方程式?
思考7:由此提出煤燃燒產生酸雨的原理。
[評析] 這樣的裝置設計把實驗整體化,題組的設計緊緊圍繞核心目標SO2的化學性質中的核心點酸性和還原性展開,使之成為具有概括性的知識整體,通過有序的邏輯性的提問思考,學生在不斷的思維碰撞中逐漸突破了思維障礙,同時獲得了SO2性質的整體認識。
二、以化學反應基本原理教學為例展示化學課堂教學核心目標的突破
教師的責任是用恰當的教學方式讓學生在第一時間掌握了需要掌握的知識與能力。在摸請核心目標和學生可能存在的思維障礙時,選用怎樣的方式能激發學生想學同時又能學,這里核心的問題是:
(一)選用怎樣的學習方式,如①實驗法;②分析與綜合法;③比較和分類法;④推理法;⑤模型法;⑥假說法等。
(二)設計合理的問題鏈,實驗方法等。
[示例2] 以沉淀溶解平衡的應用中“如何除去Cu2+中含有的Fe3+”為例
教材中通過采用CuO或Cu(OH)2來調節溶液的pH=3~4來促使Fe3+完全水解,而Cu2+不沉淀。這個方法在工業中很常用,但學生很難理解。其思維難點有以下幾個方面:
①在pH=3~4這個酸性環境會水解嗎?(學生的直覺是要堿性才會沉淀,而且如果沉淀Cu2+、Fe3+應一起沉淀)
②若能水解,能水解完全嗎?
③為什么要加CuO或Cu(OH)2?其它試劑可以嗎?
我設計該問題時沒有問學生開始沉淀與沉淀完全的pH值為多少,而是改用計算pH=4時溶液中c(Fe3+)以及判斷此時Cu2+有沒有開始沉淀,但即使這樣部分學生還是很難相信這個事實,所以用實驗事實說話顯得格外重要。
方法一:實驗法
[操作過程]①取適量濃度均為0.1mol/L CuCl2和FeCl3混合液,測定混合液pH值(感受到酸性較強,約為pH=1)
②將試液一分為三,一份適量加氫氧化銅,一份逐滴滴加NaOH調節pH=3~4,另一份作對比實驗做完后最后再加KSCN液(表示原溶液有Fe3+)
③靜置混合液,各取上層清液加KSCN溶液,觀察現象?(檢不出Fe3+)
思考1:測出原混合液的pH=1說明了什么?(金屬陽離子發生了水解)
思考2:該溶液中加CuO或Cu(OH)2會與水解產生的H+反應嗎?說明理由?
思考3:從上層清液的顏色以及沉淀的顏色可說明什么?加了KSCN溶液沒有明顯現象又說明了什么?
方法二:計算推理法
思考1:依據Ksp數據計算當調節溶液pH= 4時,溶液中Fe3+的物質的量濃度? (已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
思考2:并判斷此時能否產生Cu(OH)2? (已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)
三、以針對性的檢測性問題題組的編制闡述化學課堂教學核心目標的突破
新課教學中很重要的一點是在每節課核心目標知識完成后予以針對性的檢測,通過重復智能訓練,加深對知識的理解,提升能力,發展學生的創新能力。
[示例3]在[示例1]中設計下列題組練習,提高學生的理解和運用能力
(一)下列六種溶液中分別通入SO2氣體,判斷反應現象?,能反應的判斷SO2表現什么性質?
①品紅溶液 ;②滴有酚酞的NaOH溶液;③氯水; ④紫色石蕊試液;
⑤CaCl2; ⑥Ba(OH)2
(二)將SO2分別通入NaOH和BaCl2的混合溶液, H2O2和BaCl2的混合溶液,判斷是否有白色沉淀,并判斷沉淀成分。
編制有效性檢測性問題(或題組)應注意以下幾個問題:
①相關核心知識點的檢測性;(無關知識點和問題干擾盡可能小);
②問題解決中同類思維方法的創新性;(同類思維方法的不同層面的應用)
③問題題組的提問編制應逐步向深層次問題發展,避免學生知識和思維的膚淺,但應注意不同階段的度。