項目式學(xué)習(xí)背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)案例

黨聰燕　侯富存

為落實普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，教師可采用項目式教學(xué)方式，鼓勵學(xué)生獨立思考并相互討論，引導(dǎo)學(xué)生綜合運用學(xué)科知識，尋找解決問題的最佳方法，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，增加合作意識。本文為教師采用項目式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生探究溶液中離子反應(yīng)的實質(zhì)和發(fā)生條件的教學(xué)案例。

一、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

學(xué)習(xí)任務(wù)1

將溶洞形成、文物腐蝕等自然現(xiàn)象與離子反應(yīng)聯(lián)系起來。

學(xué)生活動

觀看視頻，了解溶洞的形成、文物的腐蝕等自然現(xiàn)象都與離子反應(yīng)有關(guān)。

教師活動

1.播放關(guān)于溶洞形成、文物腐蝕的微課視頻。

2.引導(dǎo)學(xué)生將這些現(xiàn)象與離子反應(yīng)聯(lián)系起來。

3.提出“離子反應(yīng)發(fā)生的條件與反應(yīng)實質(zhì)是什么”這一問題，將視頻與本節(jié)課緊密聯(lián)系起來。

設(shè)計意圖

通過創(chuàng)設(shè)真實的情境，建立知識與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

環(huán)節(jié)二：實驗一

學(xué)習(xí)任務(wù)2探究

Na2SO4溶液與BaCl2溶液發(fā)生反應(yīng)的實質(zhì)。

學(xué)生活動

1.觀察教師的操作過程以及注意事項。

2.分小組規(guī)范完成實驗一的操作。

3.觀察實驗現(xiàn)象（有白色沉淀產(chǎn)生）。

4.小組討論，對實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行猜想并分析。

猜想一：Na+和Cl-形成NaCl；

猜想二：Ba2+和SO42-形成BaSO4沉淀；

猜想三：Na+和Cl-形成NaCl，Ba2+和SO42-形成BaSO4沉淀。

分析：硫酸鈉溶液中存在的離子（寫電離方程式）

Na2SO4＝2Na++SO42-，

氯化鋇溶液中存在的離子（寫電離方程式）

BaCl2＝Ba2++2Cl-，

通過生活經(jīng)驗思考得知NaCl在水中可溶，得出猜想一、三錯誤，得出結(jié)論：Ba2++SO42-＝BaSO4 ↓。

教師活動

演示實驗一；引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進(jìn)行猜想并分析；提出問題“我們能不能通過更直觀的現(xiàn)象來驗證這一結(jié)論呢？”引出實驗二。

設(shè)計意圖

教師進(jìn)行演示操作，使學(xué)生回憶起各種實驗儀器的使用方法和事項。通過“教師演示—學(xué)生實驗—記錄現(xiàn)象—假設(shè)猜想—分析結(jié)論”這一科學(xué)探究的模式，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)三：實驗二

學(xué)習(xí)任務(wù)3

通過實驗，探究在CuSO4溶液中滴加過量BaCl2溶液的反應(yīng)實質(zhì)，并由此得出，有沉淀生成是離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一。

學(xué)生活動

1.觀察CuSO4溶液顏色（銅離子顯藍(lán)色）。

2.分小組完成實驗二：向2ml CuSO4溶液中滴加過量BaCl2溶液，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

3.小組討論，完成實驗報告相關(guān)內(nèi)容。

現(xiàn)象：有白色沉淀產(chǎn)生，溶液藍(lán)色沒有消失。

分析：反應(yīng)前溶液中存在的離子有Cu2+、SO42-、Ba2+、Cl-，反應(yīng)后溶液藍(lán)色沒有消失，說明Cu2+依舊存在于溶液中，猜想正確。

結(jié)論：可溶性硫酸鹽和鋇鹽反應(yīng)的實質(zhì)是

Ba2++SO42-＝BaSO4 ↓。

由此得出，在此實驗中有沉淀生成是離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一。

教師活動

1.提示學(xué)生觀察CuSO4溶液的顏色。

2.指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范進(jìn)行實驗操作。

3.對學(xué)生成果進(jìn)行展示、評價。

設(shè)計意圖

CuSO4溶液顯藍(lán)色是因為有Cu2+，反應(yīng)前后溶液的藍(lán)色并未消失，推理出Cu2+反應(yīng)前后一直存在于溶液中，并沒有參加反應(yīng)，有沉淀產(chǎn)生，則說明Ba2+和SO2-發(fā)生了反應(yīng)。此實驗，培養(yǎng)了學(xué)生的“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”的化學(xué)核心素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)四：實驗三

學(xué)習(xí)任務(wù)4

實驗探究在試管中加入2ml鹽酸， 然后逐滴加入Na2CO3溶液的反應(yīng)實質(zhì)，由此得出，有氣體生成證明離子發(fā)生了反應(yīng)。

學(xué)生活動

1.分小組完成實驗三：向試管中加入2ml鹽酸，然后逐滴加入Na2CO3溶液，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

2.小組討論，完成實驗報告相關(guān)內(nèi)容。

現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生。

分析：反應(yīng)前溶液中存在的離子有H+、Cl-、Na+、CO32-，H+和CO32-結(jié)合生成的H2CO3不穩(wěn)定，會迅速分解成H2O和CO2，氣泡是CO2。

結(jié)論：CO32-+2H+＝H2O+CO2↑。

教師活動

1.指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范進(jìn)行實驗操作。

2.對學(xué)生成果進(jìn)行展示、評價。

設(shè)計意圖

通過分析反應(yīng)前溶液中存在的離子有H+、Cl-、Na+、CO32-，H+和CO32-發(fā)生反應(yīng)，分析得出產(chǎn)生的氣泡是CO2，并由此得出，有氣體生成，說明離子發(fā)生了反應(yīng)。

環(huán)節(jié)五：實驗四

學(xué)習(xí)任務(wù)5

實驗探究向試管中加入2ml NaOH溶液，再逐滴加入鹽酸溶液的反應(yīng)實質(zhì)，由此得出，有水生成，說明離子發(fā)生了反應(yīng)，并進(jìn)一步深化，建立模型，得出有弱電解質(zhì)生成說明離子發(fā)生了反應(yīng)。

學(xué)生活動

1.分小組完成實驗四：向試管中加入2ml NaOH溶液，滴加酚酞，再逐滴加入鹽酸溶液，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。

2.小組討論，完成實驗報告相關(guān)內(nèi)容。

實驗現(xiàn)象：向NaOH溶液中滴加酚酞后，溶液變紅，加入鹽酸溶液后，紅色消失，溶液又變?yōu)闊o色。

教師活動

1.指導(dǎo)學(xué)生正確規(guī)范進(jìn)行實驗操作。

2.對學(xué)生成果進(jìn)行展示、評價。

設(shè)計意圖

通過分析反應(yīng)前溶液中存在的離子Na+、OH-、H+、Cl-，得出結(jié)論：H++OH-＝H2O。并由此得出，有水生成，說明離子發(fā)生了反應(yīng)。

環(huán)節(jié)六：總結(jié)交流、習(xí)題深化、反思評價

學(xué)習(xí)任務(wù)6

1. 總結(jié)出有沉淀或氣體或水等難電離物質(zhì)生成，是因為酸、堿、鹽在水溶液中發(fā)生了離子反應(yīng)。

2.完成針對訓(xùn)練習(xí)題，深化概念，建立模型。

3.反思評價。

學(xué)生活動

1.總結(jié)交流。

2.完成針對練習(xí)題。

3.反思評價，對整個實驗設(shè)計方案及實驗過程進(jìn)行反思評價。

教師活動

1.展示總結(jié)交流問題：酸、堿、鹽在水溶液中發(fā)生的離子反應(yīng)需要具備什么條件？

2.展示針對練習(xí)題。

3.和學(xué)生一起參與實驗反思評價。

二、教學(xué)效果分析

本節(jié)課通過視頻播放溶洞的形成、文物的腐蝕等事例，激發(fā)了學(xué)生通過實驗探究離子反應(yīng)發(fā)生條件的興趣。采用科學(xué)探究的模式進(jìn)行實驗、分析、練習(xí)，鍛煉了學(xué)生的實驗?zāi)芰?，形成了科學(xué)的思維方法，突出了實驗在化學(xué)教學(xué)中的地位。

學(xué)生在實驗過程中能積極參與、規(guī)范操作、認(rèn)真思考、大膽質(zhì)疑，加深了對復(fù)分解型離子反應(yīng)發(fā)生原因的理解。學(xué)生通過實驗體驗了科學(xué)之美，培養(yǎng)了興趣。