问题驱动式教学在化学实验课中的运用
——以“酸碱中和滴定”为例

2020-03-04 11:56高琳琳山东省菏泽市单县第五中学
基础教育论坛 2020年30期
关键词:碱式滴定管指示剂

高琳琳(山东省菏泽市单县第五中学)

问题驱动式课堂已经被我校教师广泛地应用到常规课堂中。本文以“酸碱中和滴定”为例,从设计到问题解决,进行了一些探究和思考,希望能为实验课的改革奠定基础。

一、教学目标

模型认知:通过离子方程式的书写和计算公式的推导理解“酸碱中和滴定”的原理。

宏观探究:通过画图和材质特点区分酸式滴定管、碱式滴定管;通过比较分析学会选择适当的指示剂。

实验探究与创新意识:通过实验进一步升华对“酸碱中和滴定”的认识,并对实验过程中遇到的问题提出合理的改进意见。

二、预习展示

1.写出下列三个反应的方程式

HCl+NaOH=NaCl+H2O

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O

2.总结“酸碱中和滴定”的原理

用0.1000 mol·l-1的HCl溶液,滴定25.00 ml未知浓度的NaOH溶液,滴定完成时,用去HCl溶液23.50 ml。通过中和滴定测得NaOH的物质的量浓度是多少?试总结“酸碱中和滴定”的原理。

3.画出酸式滴定管和碱式滴定管

通过对比量筒与酸式滴定管和碱式滴定管的结构,简要说明三者的区别;试解释酸式滴定管为什么不能盛放碱性液体?碱式滴定管为什么不能盛放酸性或氧化性液体?试画出酸式滴定管和碱式滴定管。

精心设计了三个问题,对中和滴定原理、酸式滴定管、碱式滴定管有了一定的了解。展示批改后遇到的一些问题,再请三位同学将正确的写在黑板上,将遇到的问题进行深度认识,为实验的进行奠定基础。一般离子方程式的书写出问题就是磷酸与氢氧化钠,强调磷酸是弱酸,不能拆;在计算时,分不清谁是标准液谁是待测液,在讲解“酸碱中和滴定”原理的时候进行强化;在画滴定管的时候,有些同学画得很粗糙,强化细节和区别。

然后通过三个问题进行升华:(1)酸式滴定管为什么不能盛放碱性液体?碱式滴定管为什么不能盛放酸性或氧化性液体?(2)那么如何量取1.00ml的水呢?(3)为什么能精确到小数点后两位?

三、实验探究

实验是分组进行的。实验中遇到的问题和困惑尤其重要,在学生做实验的过程中,除记录常见错误操作,还得观察他们的困惑点和难点。所以实验过程进行了10分钟左右,为了提高小组的积极性,前三名分别加5分、3分和2分。整个实验过程可谓是惊心动魄,而且反馈出来的问题是难点也是考点、更是重点要把握的。有一个小组罗列了10个问题,有的小组列出了4个问题,6个小组,发现综合下来就是9个问题,这样的问题是学生提出来的,他们就有更大的激情、更浓厚的兴趣去听同学讲解、听教师剖析。

但还是有意外,有一个小组的结果写在其他小组了,就少了一个数据,导致了数据的欠缺,这个就需要大家的共同努力去解决。可能强调一下位置,就不会有意外发生。

四、实验结果分析

1.设计问题并解决

(1)与其他小组的实验结果相比,分析误差出现的原因。

(2)为保证实验结果的准确性,你觉得有哪些需要注意的关键性操作?

这两个问题,先请与平均值差别最大的小组进行分析,然后请小组代表回答。这组同学因为在实验过程没有润洗酸式滴定管导致实验结果偏高;另外一个小组的数值偏大,因为在摇匀的时候不小心摇出锥形瓶了。分析完这两个小组的问题,就进行关键性操作分析,每一个小组都会说出自己的观点,但是6组一综合,发现共同点:一是滴定终点颜色的判断,变色了不知道是不是多加了;二是读数很重要,俯视和仰视都会对结果造成很大的影响;三是润洗很重要,但是如何最准确水洗和润洗需要老师演示一下;四是指示剂的选择很重要,如果不是强酸强碱该如何选择指示剂呢?教师在结合问题进行解惑和综合分析的时候也对操作中遇到的错误进行逐条分析,理清整个步骤和思路,强调重难点。

2.重点问题交流讨论

一是根据常见指示剂的变色范围,该如何选择合适的指示剂?怎样准确描述滴定终点(例如用盐酸溶液滴定氢氧化钠溶液)?

二是酸和碱恰好完全反应时的点与滴定终点是否相同?

三是试画出用标准溶液滴定后读数时俯视或仰视分别会引起何种变化。

以上三个问题是本节课的重点也是难点,是核心内容的集中体现。小组交流讨论,轮流发言,也是对困惑的解答,进一步将难点剖析解答。对于第一个问题很多组回答得不全面,强调生成盐的性质和对酸碱指示剂变色范围的宏观把控。第二个问题是最近几年高考的高频考点,对滴定突跃进行分析,有助于学生对变色终点判断的疑惑。对于误差分析,在实验过程中常考常见的已经进行细致分析,在做题过程中还会遇到其他类型的误差,因为误差分析是难度和深度,所以会在下一节课进行更为全面的分析。

五、小结

因为实验占了大部分的时间,所以小结选择了口诀的形式进行齐读:酸式碱式莫混用,读数视线要水平;充满尖嘴不留气,液面不要高于零,莫忘滴加指示剂,开始读数要记清;左手慢慢旋活塞,右手摇动锥形瓶;两眼紧盯待测液,颜色突变立即停;记下刻度来计算,中和滴定准成功。

这个小结不仅对过程有了更为简洁生动的描述,而且便于同学们的后期记忆。

实验课是化学的灵魂,是学生综合能力得到提高的有效途径。随着高中化学课改,促进教学方式转变,发展学生能力,改变传统教材的单一线性模式,支持建构性、结构性和整合性的多样化教学方式和学习方式,既便于教师教,又便于学生学。运用“问题解决”和“整理与归纳”,让学生学以致用,或让学生对学习的内容进行整合,对知识之间的内在联系加以组织和精致,理解、把握其中本质性的规律,建立知识网络。利用问题的引导和动手的实践,真正将死的知识转化成了活的技能。不仅极大丰富了课堂内容,更调动了积极性,培养了各方面的核心素养。虽然遇到了很多问题,有很多不可预见的情况,但是得到同学们的反馈是积极的、有效的,可以更针对性地解决最难问题、最让大家感到困惑的问题。

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