巧借刑侦知识提升化学思维能力

汪立波

【摘 要】本文基于刑侦类电视节目中的刑侦知识能够激起观影者的好奇心，并使其投入地观看这种现象，以《氨 硝酸 硫酸》为例，论述利用刑偵思维方法进行教学的策略，以提高高中化学教学效果。

【关键词】高中化学 刑侦知识 思维能力

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）12B-0146-02

刑侦类的电视节目是许多人比较喜爱的节目，其主要原因之一是出现在电视节目中的刑侦知识能够激起观影者的好奇心，在好奇心的引导下，观影者会觉得整部影视剧精彩好看。如果将这种刑侦知识应用于高中化学教学中效果会如何呢？笔者以刑侦电视节目中的知识为例，探究在教学中运用刑侦思维方法的策略，供大家参考。

一、展示现象，设置悬疑

在高中化学教学中要想通过刑侦思维方法成功地激起学生的好奇心，那么在教学开始时就要为学生展示与课堂内容有关的现象，这是非常重要的一步，这样做的作用与刑侦影视剧中发现案情开始调查的作用是一样的。通过展示现象，能够让学生在好奇心的驱动下进行探究。

如在教学《氨 硝酸 硫酸》时，为了能够引导学生更好地掌握本节课的内容，教学一开始笔者特地将装有浓硫酸、浓硝酸的试剂瓶的标签用白纸盖住，让学生观察并猜测这两个试剂瓶中分别装的是什么溶液。学生通过观察发现，两瓶试剂中有一个试剂瓶是棕色的，另外一个试剂瓶为无色的。然后分别闻一闻两种试剂，发现只有棕色试剂瓶中的试剂有刺鼻气味，另外一种试剂无味。在此基础上，为能探究两种溶液是否为酸性溶液，学生采用紫色石蕊试液来进行测试。学生将适量的紫色石蕊试液分别盛放在两个烧杯中，然后用洁净的玻璃棒分别蘸取两种溶液并分别放到对应的烧杯中，观察发现两个烧杯中的紫色石蕊试液都变为红色，由此可知，两个试剂瓶中的溶液都是酸性溶液。进行完上面的这些探究之后，为了能够将这两种溶液明确地区分出来，学生又针对两种溶液的脱水性进行探究。在进行脱水性探究时，所采用的实验方法是，将两种溶液分别滴加到蔗糖上观察发生的现象。实验发现，无色溶液使蔗糖变黑色，棕色溶液对蔗糖没有引起任何作用。由此现象可以进行大胆假设，假设无色溶液为浓硫酸溶液（H2SO4），棕色溶液为浓硝酸溶液（HNO3），同时学生还可以对探究过程时发现的两种溶液的性质进行简单的归纳整理，以方便后面的验证猜想的实验。

通过上面的案例可以看出，在教学中采用刑侦思维方法能够有效地激发学生的好奇心，进而驱使学生对化学现象进行探究实验，通过实验逐步验证猜想，使学生更为牢固地掌握对应的知识。

二、提出猜想，自主实验

展示现象之后，学生进行一系列的性质探究实验，并对试剂瓶中的溶液进行猜想。提出猜想并对此进行验证是在教学中使用刑侦思维方法的第二步，也是比较关键的一步。下面就结合教学实例来对此进行简单的论述。

在上面的例子中，学生通过一系列的实验探究两种未知溶液。经过前面的实验，学生大胆猜想这两种溶液分别是浓硝酸（HNO3）和浓硫酸（H2SO4）。在提出猜想之后，学生针对猜想设计实验进行验证。回顾浓硝酸（HNO3）和浓硫酸（H2SO4）的化学性质发现，这两种强酸都能与金属铜（Cu）发生化学反应，但是两种酸与铜反应的产物不同。浓硝酸（HNO3）与铜（Cu）的反应过程如下：

Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

而浓硫酸（H2SO4）与铜（Cu）的反应过程如下：

Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O

从反应过程来看，两种酸与铜的反应都会产生气体、对应的盐及水。因此要想区别这两种酸，对各自产物中的气体进行鉴别就能顺利地区别出对应的两种酸。对比二氧化氮（NO2）气体与二氧化硫（SO2）气体的性质发现，二氧化硫气体（SO2）具有漂白性，可以使品红溶液褪色，而二氧化氮（NO2）气体不具备这一特性。因此设计两种气体的鉴定实验时，可以采用使反应产生的气体通过装有品红溶液试剂瓶的方法对两种气体进行鉴定。经过这样的实验设计之后，笔者让学生自己动手完成两种气体的鉴定实验。学生仔细地完成实验的所有步骤后，发现有一个实验装置的品红溶液逐渐开始褪色，而另一个实验装置的品红溶液没有褪色，所以可以确定使品红溶液褪色的实验装置中的酸为浓硫酸溶液，不能使品红溶液褪色的为浓硝酸溶液。

产生猜想并进行验证是刑侦思维方法在高中化学教学中应用非常关键的一步，在刑侦类影视剧中这一过程是寻找线索排除嫌疑的过程，在教学中则是设计实验验证猜想的过程。通过这一过程学生能更为直接地掌握知识，并运用知识。

三、反复验证，深度探索

通过实验验证猜想后，教师要引导学生对验证的结果进行反思，看一看实验设计是否合理，实验装置是否得当，有没有其他干扰实验结果的因素。只有对这些发生在实验过程中的不定性因素考虑清楚，才能得到正确的实验结果。

上面的例子是通过借助二氧化硫气体（SO2）的漂白性，将其与二氧化氮气体（NO2）进行鉴别。表面上看这样的实验设计不存在什么问题，但是对二氧化氮气体（NO2）的性质进行分析后发现，二氧化氮气体（NO2）能够溶于水，并且能与水发生反应，其反应过程如下：

3NO2+H2O=2HNO3+NO ↑

而硝酸（HNO3）会发生分解，因此二氧化氮气体（NO2）与水（H2O）与氧气（O2）的反应可以看作可逆反应，其反应过程如下：

4HNO3 4NO2+2H2O+O2↑

根据以上理论我们发现二氧化氮气体（NO2）与水（H2O）的反应是持续不断地在进行着。对一氧化氮（NO）气体分析发现，一氧化氮（NO）气体在工业上被用作人造丝的漂白剂，由此对上面例子进行反思，反思通过让品红溶液褪色来鉴定二氧化硫气体（SO2）是否存在一定的误区？基于这一反思进行验证实验，这次验证的实验为“一氧化氮气体（NO）能否使品红溶液褪色？”在进行实验之前准备了适量的纯净的一氧化氮气体（NO）与适量的品红溶液，并准备好实验用到的实验仪器。在完成实验后发现，一氧化氮气体（NO）并不能使品红溶液褪色，所以可以证明，一氧化氮（NO）被作为人造丝漂白剂并没有影响对二氧化硫气体（SO2）与二氧化氮气体（NO2）的鉴别，即通过能否使品红溶液褪色来鉴别二氧化氮（NO2）气体和二氧化硫（SO2）气体的方法是可行的。

通过对验证实验进行反思分析，可以使实验结果更加完善，避免由于实验设计的缺陷而导致实验结果出现偏差。这样的分析验证能够使学生养成严谨的思维习惯，使其在以后的化学学习中会用更加严谨的态度来进行学习。

四、找出内因，建构体系

在对验证实验反思验证之后，教师要引导学生对实验结果的内因进行分析，以方便学生快速掌握同类知识。这样能够更为有效地帮助学生构建完整的化学知识网络，构建相对完善化学知识体系。

在上面的例子中，虽然通过实验验证了一氧化氮气体（NO）不能使品红溶液褪色，但是它既然能被用来作人造丝漂白剂，为什么不能使品红溶液褪色呢？为什么二氧化硫气体（SO2）能使品红溶液褪色呢？基于这些问题，笔者再次引导学生对此进行探究。通过查阅相关资料发现，二氧化硫气体（SO2）能使品红溶液褪色是因为二氧化硫气体（SO2）与品红溶液反应生成不稳定的无色化合物，这一化合物破坏了品红溶液中起发色作用的对醌式。将该溶液加热后，无色不稳定化合物分解，恢复原来的颜色，这就是为什么二氧化硫气体（SO2）能使品红溶液褪色的原理。而一氧化氮气体（NO）能被作为人造丝的漂白剂则是因为它的物理性质所引起的，它并不具有能使品红溶液褪色的强氧化性，所以不会使品红溶液褪色。

完成一系列的验证实验之后，教师引导学生对实验现象的内因进行分析是非常关键的，这样可以使学生了解知识的内在本质，进而更好地掌握知识。

综上所述，刑侦知识在高中化学教学中应用能够使学生在好奇心的驱使下高质量地完成探究任务，从而完成高质量的学习。但是教师教学时，一定要注意对学生的引导，只有恰当的引导才能让学生在好奇心的驱使下出色地完成学习任务。

【参考文献】

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[3]毕华林，卢 巍.化学基本观念的内涵及其教学价值[J].2011（8）

（责编 卢建龙）endprint