复习的魅力：结构创新和案例驱动<br/>——以“明星分子CO2”的初中化学复习课为例

复习的魅力：结构创新和案例驱动
——以“明星分子CO2”的初中化学复习课为例

2012-04-20王慧

化学教与学 2012年3期

关键词：纯碱方程式投影

王慧

（扬州市田家炳实验中学江苏扬州225000）

复习的魅力：结构创新和案例驱动
——以“明星分子CO2”的初中化学复习课为例

王慧

（扬州市田家炳实验中学江苏扬州225000）

一、问题提出

提升化学复习课教学的魅力是化学教师的重要责任。怎样激活既有认知、引燃创新思维、打通知识脉络、完成知能转化？如果仅靠“点对点”、“题到题”、“练到练”、“评到评”的简单化复习操作模式，是很难实现复习课质量效益的大面积提升。笔者以为，进行知识网络梳理的结构创新，开展案例驱动式复习教学，是有效提升的方法之一。

二、设计思路

中考化学复习中，既要复习巩固基础知识、基本技能，又要使学生的知识体系系统化、结构化、网络化，进而实现知识存储和提取的个性化，增强学生综合运用知识的能力。采取把讲过的知识简单罗列，即“压缩饼干式”重复，这样的教学安排教师操作简单，但是根本谈不上“设计”，老师也觉得讲得乏味，学生学得枯燥。化学教学应该回归学生的生活世界，加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的整合，关注学生的学习兴趣和既有经验，于是笔者设计了本节“明星分子CO2”复习课，通过结构化创新和案例式驱动，使知能目标具体化、形象化、生动化，避免了枯燥、呆板，使教学内容联系在具体的案例情境，激发学习动机，让学生在独立与合作的探索过程中构建知识体系，让他们成为课堂的主人，复习的主人，体验知能内化和活化的喜悦。

三、过程实录

1.逆向构建：知识网络化的创新方式

【导入】歌声响起：《兰亭序》。

【回答】学生兴奋：周杰伦。

【讲解】周杰伦，是娱乐界的一颗明星，今天我们共同走进化学界的另类明星之一：CO2。首先请两位同学“PK”一下，看谁更加了解CO2。

【投影】写出有CO2生成的化学方程式，写出有CO2参加的化学方程式。

【回忆1】明星分子——CO2大追踪：两位学生分别按投影上的要求写化学方程式，定时2分30秒内，启用电子倒计时软件。

【板书】明星分子：CO2

一、认识碳家族——昨天的二氧化碳

【点评】学生书写的化学方程式中存在的问题，根据正确率及数量确定胜利者。

【讲解】通过刚才的PK，同学们对于CO2的“来和去”非常了解，那么CO2有哪些亲密好友呢？

【回忆2】投影：“二氧化碳的亲密好友？”（图1）有哪几位呢？

【回答】CO、H2CO3、CaCO3、Na2CO3、C6H12O6。（学生回答的同时教师将化学式写在黑板上）

【提问】大家再仔细看看CO2及它的亲密好友都有哪些联系呢？

【回答】它们都含有碳元素。

【投影】你能以含碳元素的物质构建下列关系图吗？请在图中填入合适的物质（图2）。

【回答】A：C，B：CO（CO2），C：CO2（CO）

【提问】碳家族还有哪些亲戚关系呢？

【合作活动】学生以小组为单位，模仿前面的知识网络构建碳家族的家谱图示，每小组将讨论的结果写在一块小白板上，在2分30秒内所有小组共同举起本组的最终答案，相互推荐出最佳小组进行展示。

【学生展示】推选的一组一位同学举着白板（图3），另一位同学分析白板上箭头所表示的反应，在讲解的过程中，讲解员还继续完善他们小组关于碳家族的族谱，补充出CO2和碱式碳酸铜分解之间的联系。

【讲解】通过几组展示，同学们将我们之前学习的有关CO2的亲戚关系掌握的真不错，接下来我们研究CO2在当今的日常生活和生产中有哪些应用？

2.案例驱动：能力提升的重要路径

【投影】探究1：二氧化碳在生活中的应用

呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠（Na2O2）作为供氧剂。为了探究其反应原理，兴趣小组同学在老师的指导下，进行了如下探究，请你一起参与。

查阅资料：1.无水氯化钙能吸水吗？

2.NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

设计实验：小王同学通过下图所示装置探究Na2O2与CO2的反应，并验证反应产物。

（1）下列是实验室常用的仪器：

可供选用的药品如下：①石灰石②澄清石灰水③稀硫酸④浓硫酸⑤稀盐酸⑥烧碱溶液⑦无水氯化钙⑧碳酸氢钠溶液。

A是制取纯净二氧化碳的装置，所需的仪器和药品是_______（仪器名称用仪器下的大写字母表示，内装的药品写序号，装置不重复使用），将所选仪器按要求连接，各接口从左到右的顺序依次是_______（用仪器接口上的小写字母表示）。

（2）检验B中反应后剩余固体的成分

实验步骤实验现象①取少量B中反应后的固体于试管中；②；③。实验结论及方程式反应后生成的固体是碳酸钠。写出步骤②③的化学方程式②；③。

反思与评价：经检验D中收集的气体能使带火星木条复燃，写出Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式_______ _____________________，呼吸面具或潜水艇用过氧化钠作为供氧剂的最大的优点是______________ ___________________________________。

【阅读】学生读题。

【板书】二、拓展碳家族——今天的二氧化碳

【答题】每小题选择一名学生分析和答题。

【投影】探究2：二氧化碳的在工业生产中的应用

某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。

【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品—纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。原理：将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反应为：NaCl（饱和）+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。

生产流程：

（2）已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）

物质NaCl NaHCO3NH4Cl NH3CO2溶解度36.0g 9.6g 37.2g 710 0.9

【讲解】学生在读题的过程中，介绍侯氏制碱法的创始人——侯德榜，在化学工业史上，他是一位杰出的科学家，他为祖国的化学工业事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界。这题是二氧化碳在工业应用中的一条题目，为了使我们可以更快、更加确切了解整个流程，我们可以将流程图分解下来再分析。

【投影】在PPT上将分析过程中的主要信息投影出来，并提醒学生养成在分析的过程中及时将推理出来的内容（标注里面的内容）记录在题目的相应空隙处的习惯，便于完成后面的习题。

【投影1】流程图分解的第一部分问题讨论（图4）

（1）反应①中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式_______。

（2）反应②中NH3和CO2通入的顺序_______（填写“能”与“不能”）交换，理由是_______。

（3）反应③中得到纯碱的化学方程式为_______。

（4）溶液B中的溶质有_______（至少写出两种）。

（5）上述生产流程中可循环使用的是（填序号）。

A.气体CB.溶液D

C.氢氧化镁D.化肥NH4Cl

【组成确定】称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入_______，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质（写化学式）。

工业纯碱标准：（Na2CO3%≥）优等品一等品合格品99.2 98.8 98.0

【含量测定】称取纯碱样品10.8g加入适量水，再加入过量CaCl2溶液，搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g，请通过计算并结合右表判断此纯碱样品等级为品。

【解题】经过分析，学生完成习题，每小题选择1名学生回答。

【讲解】通过刚才的两条习题我们了解了二氧化碳在生活、生产中的部分应用，同学们还能列举出二氧化碳还有哪些用途呢？

【回答】植物的光合作用、人工降雨、舞台云雾、灭火等等。

【讲解】通过前面的分析和讲解可以看出来二氧化碳在我们的生活中发挥着不可取代的作用，但是随着化石燃料的大量使用，二氧化碳的排放量已经超出了自然界的需求，出现了温室效应等等一系列问题，那么我们如何来解决呢？下面就请我们的学生通过情景剧来展示各国科学家是通过怎样的方法来解决的这个难题的。

3.交流展示：激活学科兴趣的有效途径

【板书】三、魅力碳家族——未来的二氧化碳

【情景剧表演展示】二氧化碳之旅（节选部分学生作品）

生1（二氧化碳）：大家好，我就是你们人类的杰作——二氧化碳。由于你们的愚蠢，我的队伍越来强大，可是有人告诉我，你们开始“低碳”生活了，我不明白是什么意思，我先到日本看看。

生2（日本科学家）：哼，你小小的二氧化碳也敢来侵略我们大日本帝国的领土，我们一定会让你生不如死，受尽我们的折磨，你将会身处在300℃的高温下，被我们伟大科学家发明的新型催化剂催化，与氢气反应，生成甲烷和水！（同时组内的其他成员用白板展示出化学方程式。）

生1（二氧化碳）：看来日本我是呆不下去了，我去美国看看。

生3（美国科学家）：STOP！你二氧化碳也敢来我们美国造次，最近我们美国科学家研究成一项科学成果，今天就用它来收拾你。看！蓝藻、酶、催化、光合作用、降温加压，哈哈哈，看你还如何猖狂。

生1（二氧化碳）：不会吧，美国不能呆了，去法国吧！

生4（法国科学家）：既然你诚心诚意地来了，那么我就代表法国政府好好招待你，我们将用温度较低的水将你溶解，然后注入800米的地底，让那里的玄武岩好好改造你，让你变成方解石和白云岩，好好为人类做贡献吧，哈哈哈……

生1（二氧化碳）：啊，赶快逃，法国也呆不下去了。

生5（德国科学家）：停，停，停，我是德国著名的研究人员，最近我提出了使用氢和汽油混合燃料的方案来解决汽车尾气的排放问题，你听好了：碳酸镁分解产生氧化镁，氧化镁转化为氯化镁，氯化镁分解产生镁和氯气，镁和氢气反应生成氢化镁，氢化镁和水反应生成氢氧化镁和氢气，氢氧化镁和二氧化碳反应生成碳酸镁和水，哈哈哈哈……，看你还怎么猖狂。（组内其他成员将反应的方程式用白板向全体师生展示）

生1（二氧化碳）：什么啊，听不懂，听不懂，赶快溜。

生6（中国科学家）：你——二氧化碳没有地方躲了吧，看我怎么收拾你！我会送你一幢豪宅，保证让你舒舒服服地去天堂。我会用最漂亮最有效的陶瓷材料、介孔材料招待你，等着吧！

生1（二氧化碳）：喔，天哪。（晕倒在地）

【结束语】同学们，通过本节课的学习，我们对于明星分子——CO2更加了解了，我们的生活和生产中离不开CO2，没有CO2，就没有植物的光合作用，我们无法生存；CO2多了，全球气候也不断发生改变，我们的生存也面临着越来越多的困难。同学们，我们共同拥有着一个美丽的地球，我们要用心呵护自己的家园，从自身做起，低碳生活。