巧设实验情境 提升单元复习的有效性——“碱的性质复习”教学设计和反思

张兰翠（山东省日照市东港区教研室　山东日照　276800）



巧设实验情境提升单元复习的有效性——“碱的性质复习”教学设计和反思

张兰翠
（山东省日照市东港区教研室山东日照276800）

摘要：摒弃复习课的传统模式，设置真实生动的实验探究情景，激发学生的学习兴趣，引导学生运用实验视觉进行化学知识的学习和深化，充分调动学生的学习主动性，有效地转换教和学的方式，彰显学生的主体地位。

关键词：创设实验情境；定量实验；合作探究；体验科学探究的乐趣

碱的性质是人教版化学九年级下册第十单元《酸和碱》［1］内容的一部分。碱是初中化学重要的常见物质之一，它与非金属氧化物、酸和盐等内容紧密联系。学生在新课学习中已经掌握了碱的部分知识，但是没有形成知识体系，尚不具备灵活运用碱的知识解决实际问题的能力。

建构主义理论认为：根据教学需要，把学生置于真实意义的有趣问题情境中，注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活背景中学习，这样才能使学习更为有效。因此，本节课将摒弃传统复习课的方式，不再是知识点的简单重复，而是根据本单元的知识特点，将常见的碱的重点知识融入三个探究实验情境中，采用任务驱动和实验探究相结合的教学策略，为学生创设真实生动的问题情境，引领学生主动参与课堂学习，高效完成复习任务。

具体说来，通过探究氨水的碱性，综合复习碱与指示剂作用及pH试纸的使用；通过探究NaOH溶液与CO2的反应，综合复习碱与非金属氧化物的反应；通过探究中和反应过程中溶液的pH变化，加深理解酸碱中和反应的实质。在“做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。

一、教学过程设计

1.实验导课，创设真实情境，激发学习兴趣

师：演示利用浓氨水和浓盐酸的反应设计的“空中生烟”［2］的创新实验。

图1　空中生烟

将浓氨水和浓盐酸同时注入塑料瓶内，在靠近浓盐酸的一侧先产生大量白烟。

浓氨水具有哪些性质？为什么产生这么神奇的现象？

生（猜测）：浓氨水可能具有挥发性和碱性。

师：怎样检验氨水显碱性？这是我给同学们提供的实验仪器和药品，请大家据此探究氨水的碱性。

图2　探究氨水的碱性

2.自主探究，在知识的应用过程中培养严谨的科学态度

生：根据老师提供的实验仪器和药品，进行自主探究。

图3　实验结果

通过实验现象，得出结论：氨水能使无色酚酞溶液变成红色，使紫色石蕊溶液变成蓝色；1%氨水的pH约为9，10 %氨水的pH约为14，说明氨水显碱性。

师：实验台上有两瓶浓度不同的氨水，它们的碱性强弱是否相同？通过该实验你还能得出什么结论？其他碱是否也具有这些性质？

生：碱具有相似的化学性质：

（1）碱溶液能使酸碱指示剂变色；碱溶液的pH大于7；

（2）氨水的浓度越大，碱性越强。

（3）同种碱溶液的浓度越大，碱性越强。

师：实验过程中，你闻到了什么气味，说明氨水具有什么性质？谁能揭开“空中生烟”的秘密？请大家讨论交流。

生：浓氨水挥发出的氨气和浓盐酸挥发出的氯化氢气体结合，生成氯化铵固体小颗粒。

过渡：碱还有哪些性质？（生答碱还能与CO2、酸等物质发生反应）怎样证明NaOH溶液与CO2发生反应？请大家组内讨论，设计实验，然后小组选代表交流实验方案。

3.合作探究，培养学生交流与合作的能力及发散思维能力

生：在两个相同材质、相同容积的塑料瓶内集满CO2气体，分别加入等体积的水和NaOH溶液，比较瓶子变瘪的程度。如果加入NaOH溶液的塑料瓶变瘪的程度大，就说明NaOH溶液与CO2发生反应。

图4　塑料瓶变瘪

师：同学们设计的实验很有创意：对比明显，现象直观，材料易得，但是需要两次实验操作，比较繁琐，而且药品用量也大。通常状况下，1体积水溶解1体积的CO2。我们能否从定量的角度设计一个实验，通过一次实验操作，就能证明二者发生反应。请同学们依据我给你们提供的实验仪器和药品，合作设计实验，探究NaOH溶液与CO2发生反应。

图5　探究NaOH溶液与CO2发生反应

学生组内讨论、设计实验，然后小组间交流实验方案。

生：在锥形瓶内集满CO2气体，大注射器内吸入50mL空气，小注射器内吸入5mL10%的NaOH溶液，将NaOH溶液慢慢推入锥形瓶内，记录大注射器的活塞最后停留的刻度，计算出5mL NaOH溶液吸收的CO2的体积［3］。

图6　奇妙的活塞移动

师：这个小组设计的实验很有创意，可是这个实验是否可行？实验是检验真理的唯一标准，那我们就来试一下吧。

生：小组内合作探究，然后选派代表交流实验结果。

将NaOH溶液慢慢推入锥形瓶内，我们看到大注射器的活塞缓慢向下移动，最后停留在0刻度处。说明大注射器内50mL空气全部被吸进锥形瓶内，也就是说5mL 10%的NaOH溶液至少吸收了50mL的CO2气体。根据通常状况下，CO2气体的溶解度分析可知，5mL水大约吸收5mL CO2气体。由此可见，NaOH溶液吸收的CO2远远多于水吸收的CO2。说明NaOH溶液确实能与CO2气体发生化学反应。

师：其他碱是否也具有这些性质？

生：碱能与部分非金属氧化物发生反应，生成盐和水。

图7　测量中和反应过程中溶液的pH变化

4.知识深化，培养运用图像表达化学信息和获取化学信息的能力

师：怎样证明NaOH溶液和稀盐酸发生中和反应？

生（回顾教材实验）：向滴有酚酞溶液的NaOH溶液中滴加稀盐酸，溶液由红色逐渐变浅，最后变成无色，证明NaOH溶液与稀盐酸发生中和反应。

师：可是这个实验并不能让我们直观的感受溶液酸碱度的变化，及溶液中物质成分的变化。怎样测定溶液的酸碱度？

生：使用pH试纸测定溶液的酸碱度。

师：使用pH试纸测定中和反应过程中溶液的酸碱度，操作繁琐。我们可以利用pH计测定实验过程中溶液pH的变化，操作更简便，现象更直观。

我在注射器内抽取50mL滴有石蕊溶液的稀盐酸，逐滴加入NaOH溶液中，请同学们观察pH计的数值变化，记录加入稀盐酸的体积和对应溶液的pH及温度。

师：通过温度变化，你能获得什么信息？

生：pH﹥7时，随着加入盐酸的增多，溶液的温度逐渐升高，pH﹤7时，随着加入盐酸的增多，溶液的温度逐渐降低，说明中和反应是放热反应。

师：请同学们根据加入稀盐酸的体积和溶液的pH变化关系，画出图像，分析溶液中不同阶段的物质成分。

生：展示画出的图像，分析图像。

A处溶液中含有NaOH和NaCl两种溶质，即滴加的盐酸不足。

B处溶液中含有NaCl一种溶质，即滴加的盐酸和NaOH恰好完全反应。

C处溶液中含有HCl和NaCl两种溶质，即滴加的盐酸过量。

师：请同学们观看中和反应的微观反应动画，理解中和反应的实质。

生：观看动画，总结中和反应的实质。

中和反应的实质是，酸中的H+和碱中的OH-结合，生成水的过程。所以其它的酸和碱也能发生中和反应，生成盐和水。

5.总结提升，培养反思与交流的学习习惯

师：没有总结，就没有提升。请同学们根据本节课和上一节课的复习，构建本单元的思维导图。

生：交流合作画出思维导图，并展示。上图是部分学生画出的思维导图。

师：本节课你学会了什么方法，提升了哪些能力，还有什么困惑？

生1：体验了实验探究的快乐，学会了检验溶液酸碱性及酸碱度的方法。

生2：学会了转化实验法和定量实验法来认识物质变化。

生3：提升了与同学之间的交流与合作的能力及实验反思能力。

生4：酸碱中和反应的过程中，溶液的pH为什么从碱性突然变化到酸性？

师：这位同学观察的很仔细，这个问题主要涉及到大家将在高中学习的酸碱中和滴定知识，请同学们课后通过讨论、查阅资料等方式来解决这个问题，请各小组将你们的答案张贴在后黑板上，互相学习。

二、教学反思与自我评价

1.摒弃传统模式，优化教学过程

摒弃复习课的传统模式，设置真实生动的实验探究情景，激发学生的学习兴趣，引导学生运用实验视觉进行化学知识的学习和深化，充分调动学生的学习主动性，有效地转换教和学的方式，彰显学生的主体地位。

2.引入定量实验，培养定量意识和创新精神

成功地改进和创新教材中的实验，融入更多的教育功能。尤其是定量实验的引入，将不可见的物质微观变化，转化为可见的宏观现象来认识物质变化，培养了学生的定量意识和发散思维能力。

3.拓展实验资源，提高科学探究能力

巧用实验替代品和先进的现代仪器，开阔了学生的实验视野，也让学生深切地感受到科学和生活、社会的紧密联系，有效地增强学生的探究欲望，提高学生的科学探究能力。

参考文献

［1］中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011版）.［M］.北京：北京师范大学出版社，2012：1-2

［2］陈立铭，李德前.基于量的角度设计“氢氧化钠溶液与二氧化碳反应”的实验［J］.化学教育，2014，（23）：50-51

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.03.027

文章编号：1008-0546（2016）03-0076-03

中图分类号：G633.8

文献标识码：B