蔡广生
摘要:以元素化合物知识和化学反应原理教学中典型实践案例,探讨化学课堂教学中核心目标的有效突破的方法,为课堂教学提供有益的经验和模式
关键词:化学课堂教学;核心目标;有效突破
一、以元素化合物知识教学为例展示化学课堂教学核心目标的突破
元素化合物知识是高一学生学习的主干内容,由于没有元素周期律知识作支撑,学生很难从结构的角度推断物质的性质,所以应更多的借助实验来突破学生可能的思维障碍,用好教材实验以及设计、改进实验显得格外重要。
[示例1]含硫化合物的性质和应用中的《SO2的性质和作用》
教材中运用了3个实验来解决核心问题SO2的化学性质:①SO2溶解实验及该水溶液pH的测定;②SO2的水溶液与品红作用,再加热;③SO2的水溶液中加BaCl2溶液以及再加双氧水。从教学的角度看该实验设计存在不足,理由如下:
①实验不紧凑,每个实验把SO2的各个性质一一对应,缺乏整体性。
②用SO2的水溶液做实验与直接通入SO2气体进行试验,给学生造成的心理变化是不同的,
依据以上认识,在实践中我设计如下实验装置以及问题组:
[实验操作](1)微热Y型管一侧,使火柴头(或硫磺)燃烧,观察两张试纸和右侧溶液现象,读出pH值。
(2)倾斜Y型管,拔去气球,用针筒打入少量5%的双氧水,观察现象。
(3)取出品红试纸,在酒精灯火焰上方熏,观察现象。
[问题组]
思考1:实验前预测湿润的pH试纸和BaCl2溶液会有什么现象?(学生一般都能预测pH试纸的现象,但通入BaCl2溶液的现象一般都预测错误。)
思考2:湿润的pH试纸变红色,说明了什么?
由此得出SO2气体具有什么性质?(SO2溶于水并与水发生反应,生成了酸性的亚硫酸)
思考3:从BaCl2溶液中无明显现象说明了什么?由此又可以推导出什么结论?(SO2通入BaCl2溶液不反应,即亚硫酸不与BaCl2溶液反应,原因是弱酸不能制强酸)
思考4:从滴加双氧水后的现象判断白色沉淀可能是什么?如何设计实验证明?写出可能发生的反应方程式?由此可以推测SO2气体具有什么性质?(SO2或亚硫酸具有还原性)
思考5:从SO2气体能使品红褪色说明SO2还有什么性质?褪色后的品红试纸加热后又变红色说明其褪色原理与漂白粉(或次氯酸)一样吗?
思考6:观察暴露在空气中的pH试纸与刚才的读数是否有差异?解释其中的原因,写出反应方程式?
思考7:由此提出煤燃烧产生酸雨的原理。
[评析] 这样的装置设计把实验整体化,题组的设计紧紧围绕核心目标SO2的化学性质中的核心点酸性和还原性展开,使之成为具有概括性的知识整体,通过有序的逻辑性的提问思考,学生在不断的思维碰撞中逐渐突破了思维障碍,同时获得了SO2性质的整体认识。
二、以化学反应基本原理教学为例展示化学课堂教学核心目标的突破
教师的责任是用恰当的教学方式让学生在第一时间掌握了需要掌握的知识与能力。在摸请核心目标和学生可能存在的思维障碍时,选用怎样的方式能激发学生想学同时又能学,这里核心的问题是:
(一)选用怎样的学习方式,如①实验法;②分析与综合法;③比较和分类法;④推理法;⑤模型法;⑥假说法等。
(二)设计合理的问题链,实验方法等。
[示例2] 以沉淀溶解平衡的应用中“如何除去Cu2+中含有的Fe3+”为例
教材中通过采用CuO或Cu(OH)2来调节溶液的pH=3~4来促使Fe3+完全水解,而Cu2+不沉淀。这个方法在工业中很常用,但学生很难理解。其思维难点有以下几个方面:
①在pH=3~4这个酸性环境会水解吗?(学生的直觉是要碱性才会沉淀,而且如果沉淀Cu2+、Fe3+应一起沉淀)
②若能水解,能水解完全吗?
③为什么要加CuO或Cu(OH)2?其它试剂可以吗?
我设计该问题时没有问学生开始沉淀与沉淀完全的pH值为多少,而是改用计算pH=4时溶液中c(Fe3+)以及判断此时Cu2+有没有开始沉淀,但即使这样部分学生还是很难相信这个事实,所以用实验事实说话显得格外重要。
方法一:实验法
[操作过程]①取适量浓度均为0.1mol/L CuCl2和FeCl3混合液,测定混合液pH值(感受到酸性较强,约为pH=1)
②将试液一分为三,一份适量加氢氧化铜,一份逐滴滴加NaOH调节pH=3~4,另一份作对比实验做完后最后再加KSCN液(表示原溶液有Fe3+)
③静置混合液,各取上层清液加KSCN溶液,观察现象?(检不出Fe3+)
思考1:测出原混合液的pH=1说明了什么?(金属阳离子发生了水解)
思考2:该溶液中加CuO或Cu(OH)2会与水解产生的H+反应吗?说明理由?
思考3:从上层清液的颜色以及沉淀的颜色可说明什么?加了KSCN溶液没有明显现象又说明了什么?
方法二:计算推理法
思考1:依据Ksp数据计算当调节溶液pH= 4时,溶液中Fe3+的物质的量浓度? (已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
思考2:并判断此时能否产生Cu(OH)2? (已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)
三、以针對性的检测性问题题组的编制阐述化学课堂教学核心目标的突破
新课教学中很重要的一点是在每节课核心目标知识完成后予以针对性的检测,通过重复智能训练,加深对知识的理解,提升能力,发展学生的创新能力。
[示例3]在[示例1]中设计下列题组练习,提高学生的理解和运用能力
(一)下列六种溶液中分别通入SO2气体,判断反应现象?,能反应的判断SO2表现什么性质?
①品红溶液 ;②滴有酚酞的NaOH溶液;③氯水; ④紫色石蕊试液;
⑤CaCl2; ⑥Ba(OH)2
(二)将SO2分别通入NaOH和BaCl2的混合溶液, H2O2和BaCl2的混合溶液,判断是否有白色沉淀,并判断沉淀成分。
编制有效性检测性问题(或题组)应注意以下几个问题:
①相关核心知识点的检测性;(无关知识点和问题干扰尽可能小);
②问题解决中同类思维方法的创新性;(同类思维方法的不同层面的应用)
③问题题组的提问编制应逐步向深层次问题发展,避免学生知识和思维的肤浅,但应注意不同阶段的度。