在知识应用的过程中提升学生的化学素养
2014-09-17张冠云
张冠云
一、教学背景分析
1.学习内容及课标分析。
“酸和碱的性质”因其知识点多、知识点之间的联系紧密而成为初中化学教学中的重难点。而这部分知识与科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)、环境(Environment)之间的相互关系甚为紧密,倘若能从渗透STSE教育,即酸和碱在生产、生活实际及实验室应用的视角呈现问题,引导学生初步认识化学与科学、技术、社会、环境的关系,逐步树立科学发展观,领悟科学探究的方法,增强对自然和社会的责任感,使其在面临和处理与化学有关的社会问题时能作出更理智、更科学的思考和判断,就能切实提高学生的化学素养。
2.学生情况分析。
“酸和碱的性质”部分的知识内容多、跨度大、综合性强。在复习阶段,有一部分学生只会死记硬背、生搬硬套,一旦涉及这部分知识在科学、技术、社会、环境中的具体应用就束手无策。另外,学生在复习阶段已经具有一定的实验能力、动手能力和归纳总结能力,但在实验设计方法和知识系统性、条理性等方面均有欠缺,如何在复习课中让学生做到动手动口动脑,培养他们在科学、技术、社会、环境中应用化学知识的能力,以及自主探究和互动合作学习的能力,促进其主动发展,是设计这一课题教学方案时必须考虑的问题。
3.教学方式及教学手段分析。
复习课是一个十分重要的课型,复习课的深度、广度和容量是新授课教学难以达到的。它不仅仅能帮助学生整理知识、形成知识系统,同时也能给学生创新思维和提高实践能力的机会。本节课的教学设计基于这样的理念——“为学生创设体现化学、技术、社会、环境相互关系的学习情景,使学生初步了解化学对人类文明发展的巨大贡献”,将学习内容与社会生活中的实际问题联系起来,设计能引发学生活动和思考的学习情境和探究活动,很好地将课堂架构起来,促进学生对课本知识的理解及应用,从而实现有针对性的复习。
二、学习目标
通过对酸和碱在实验室及生产和生活中应用问题的讨论,复习酸和碱的性质,掌握其反应规律,形成相应的知识体系,感受并赞赏酸和碱在改善人类生活和促进社会发展等方面的积极作用。
通过交流与讨论,从酸和碱的视角认识物质世界和解决实际问题,初步学习运用分类、比较、归纳和概括等方法对获取的信息进行加工,初步形成主动参与社会决策的意识。
通过运用酸和碱的性质设计实验方案并进行实验探究的过程,增强对科学探究的理解,体会小组合作的意义和快乐。
三、教学重点与难点
教学重点:常见酸和碱的化学性质及应用,运用酸和碱的性质设计实验方案。
教学难点:运用酸和碱的性质设计实验方案,进行科学探究。
四、教学过程
1.利用新闻,创设情景。
【教师引导】同学们,具备一定的化学素养,是适应现代生活的基础,也是面对突发事件、采取有效措施进行处理和自救的前提。下面请大家观看一段新闻视频,它与我们的化学有什么联系呢?
【PPT展示】新闻视频:深圳一浓硫酸槽罐车侧翻,事发现场白雾迷茫,气味刺鼻……
【教师引导】这是一段关于浓硫酸泄漏的新闻视频,浓硫酸属于危险化学品,除浓硫酸外,你知道还有哪些危险化学品吗?让我们先来看一下危险化学品的定义。
【PPT展示】百度百科:危险化学品的定义。
【学生活动】预测:浓盐酸、浓硝酸、氢氧化钠等强腐蚀性药品,易燃、易爆物,有毒物质……
【教师引导】本节课,我们将通过酸和碱在实验室及生产、生活中的应用,复习酸和碱的性质。
(设计意图:真实、生动、直观而又富于启迪性的学习情景,能够激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解和运用化学知识。)
2.应用知识,构建体系。
【教师引导】(1)浓硫酸、浓盐酸等危险化学品有哪些危害?贮存、运输、使用时应注意哪些问题?
(2)视频中用生石灰处理泄漏的浓硫酸,是利用了酸的什么性质?酸还能和哪些物质反应呢?请写出相关反应的化学方程式。
【学生活动】预测:(1)强腐蚀性,易造成环境污染,危害人体健康及生命安全;注意安全,掌握应急处理措施及逃生自救方法;
(2)酸与金属氧化物、酸碱指示剂、金属单质、盐、碱反应。
学生板书,写出化学方程式。
【教师引导】这些化学反应体现了酸的哪些化学性质呢?
【引导过渡】实验室常见的酸有哪些?这些酸在组成上有什么共同点?所有酸溶液有共同的性质,我们称为酸的通性。
【教师引导】那么在实验室我们常用酸制备哪些气体呢?
【学生活动】预测:氢气(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑);二氧化碳(CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)。
【教师引导】(1)实验室用大理石和哪一种酸制取二氧化碳?能不能用浓盐酸?若需一瓶干燥的二氧化碳应选用的装置是什么?应向洗气瓶中加入什么试剂以除去气体中的水蒸气?这是利用了浓硫酸的什么性质?浓硫酸还有什么特殊的性质?稀释浓硫酸时要注意什么问题?
(2)实验室常用稀硫酸或稀盐酸与哪一种金属制取氢气?这是由该物质的什么性质决定的?
【学生活动】预测:酸与较活泼金属单质反应生成盐和氢气;酸与锌反应的速率适中,便于收集,即是由锌的金属活动性决定的。
【教师引导】这就是通过大量实验总结出的金属活动性顺序,通过金属活动性顺序,我们可以知道……
【学生活动】预测:(1)金属的位置越靠前,它的活动性就越强;
(2)位于氢前的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。
【教师引导】那我们能利用酸的性质来设计实验验证Zn、Fe、Cu的活动性吗?
【学生活动】预测:取样,分别加入等浓度等体积的稀盐酸或稀硫酸,不能反应的为Cu,能反应的为Zn、Fe,其中产生氢气速率快的为Zn,慢的为Fe。
【教师引导】可见设计实验方案的一般流程为……?
【学生活动】预测:操作→预计想象→预计结论。
【PPT展示】某兴趣小组同学也做了类似的实验,将等质量、形状大小也相同的镁、锌、铁三种金属放入等质量分数的足量稀硫酸中,测得生成氢气的质量与反应时间的关系如右图所示,则a、b、c三条曲线分别代表哪种金属?
【教师引导】看什么?
【学生活动】预测:看坡度,曲线的坡度越陡,相同时间内产生的氢气越多,反应速率越快,金属活动性越强。
【教师小结】解答此类题型,常有这样的规律,一看起点,二看坡度,三看拐点。
【教师引导】酸的性质在实验室有着重要的应用,那么在生产、生活中呢?
【PPT展示】电镀工业常用盐酸给金属酸洗;鱼胆弄破后用纯碱可除去苦味。
【教师引导】这些应用都体现了酸的哪些性质?用稀盐酸除铁锈要注意什么问题?写出发生反应的化学方程式。
【学生活动】预测:
(1)酸与金属氧化物反应;
(2)酸与某些盐反应;
(3)酸与较活泼金属单质反应,不能长时间浸泡。(Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑)
(设计意图:将学习内容与STSE联系起来,促进学生对酸的通性的理解及应用,引导学生认识酸在生产、生活及实验室中的重要作用。)
【引导过渡】纯碱是不是碱?那么实验室有哪些常见的碱呢?它们在组成上有哪些共同点?又有哪些共同的性质呢?
【PPT展示】那我们来回顾下碱的通性。(师生共同回顾总结碱的通性)
【教师引导】我们用澄清石灰水可以检验人呼出的气体中是否含有二氧化碳,这体现了碱的什么性质?那么用什么溶液吸收二氧化碳呢?为什么?
【学生活动】预测:(1)用澄清石灰水检验二氧化碳;(2)用氢氧化钠溶液吸收(除去)二氧化碳。
【演示实验】让我们用实验来说话,向装有二氧化碳的两个塑料瓶中分别加入澄清石灰水和氢氧化钠溶液,盖上瓶盖,振荡,观察现象。
【教师总结】可见检验要看现象,而吸收要看效果。
【教师引导】回顾碱的通性:向石蕊试液浸泡过的纸花上喷洒氢氧化钠溶液,纸花由紫色变为红色,体现了碱的什么性质?(边播放多媒体课件,边板书)
【PPT展示】在实验室,某同学向氢氧化钠溶液中滴加一定量的稀盐酸,发现了一个奇怪的现象,是什么呢?我把这份“氢氧化钠”溶液带来了,大家看一下,有气泡产生。而我们知道氢氧化钠和盐酸反应无明显现象,这是什么原因呢?
【学生活动】预测:(1)酸碱中和反应放热,使溶液沸腾而产生气泡;(2)氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳而变质。(教师板书,写出化学方程式)
【教师引导】如何检验该氢氧化钠溶液变质呢?请简述实验方案。
【学生活动】预测:取样滴加足量的稀盐酸,若有气泡产生,则变质。
【教师引导】还有没有别的方案?碳酸钠既能与酸反应产生气体,还能与氢氧化钙溶液反应产生……请写出化学方程式。可见这些实验方案都是依据氢氧化钠变质的生成物碳酸钠的性质而设计的。
【学生活动】预测:沉淀,书写化学方程式。
(设计意图:紧紧抓住实验中的意外这个教学资源,引导学生探究,体验科学探究“发现问题→猜想和假设→设计方案并验证→得出结论”的过程,培养学生的问题意识和探究能力。)
【教师引导】同学们,这一节课我们复习了酸和碱的性质,那么酸和碱的性质涉及的化学反应都属于哪种基本类型呢?
【学生活动】预测:置换反应、复分解反应;碱与某些非金属氧化物的反应不属于化学反应的基本类型。
【教师引导】复习复分解反应的定义、通式。
【教师引导】酸碱中和反应,从微粒的角度看,反应的实质是什么呢?生活中还有哪些奥秘体现酸碱中和的原理呢?
【PPT展示】斯达舒为什么可以治疗胃酸过多呢?因为能发生反应Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O。
(设计意图:将学习内容与“STSE”中的实际问题联系起来,促进学生对碱的通性的理解及应用,引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用。)
3.回归原理,迁移应用。
【教师引导】酸碱中和反应是初中化学中重要的反应之一。
【活动与探究】某实验小组的同学用氢氧化钙溶液和盐酸进行酸碱中和反应的实验时,向烧杯中的氢氧化钙溶液滴加稀盐酸一会儿后,发现忘记了滴加指示剂。此时,他们停止滴加稀盐酸,我把该溶液带来了,请大家对烧杯内溶液中溶质的成分进行探究。
【教师引导】该烧杯内的溶液中溶质是什么?在考虑反应后溶液中溶质的成分时,既要考虑生成物,又要考虑反应物是否过量。
【学生活动】预测:
A.溶质可能是CaCl2与Ca(OH)2;
B.溶质可能只是CaCl2;
C.溶质可能是CaCl2与盐酸。
【教师引导】溶液中溶质究竟是什么呢?我现在取出一部分,加入酚酞,变色了吗?有人说是恰好中和,你同意这个观点吗?为什么?请实验小组派一名同学到前面来取一部分烧杯内的液体,根据实验盒中提供的药品设计实验方案,进行探究。
【教师引导】大家得到结论了吗?你们的实验方案是什么?体现了我们这一节课所学的什么性质?
【教师引导】你认为上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁制下水管,可能造成的危害是 。要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液,应向溶液中加入过量 ,充分反应后过滤,反应的方程式为 。
(设计意图:引导学生利用酸和碱的通性,去设计实验鉴别酸碱中和反应后溶液中溶质的成分,巩固所学知识,提升知识应用能力。)
4.回顾反思,归纳总结。
【教师引导】这一节课,我们了解了酸和碱在实验室及生产生活中的应用,这些用途是由酸和碱的性质决定的,这些用途也体现了酸和碱的性质。
【学生活动】阅读学习目标,表达收获体会。
【教师引导】酸和碱的性质有着非常广泛的应用,还有一些我们想不到的应用。
【PPT展示】视频:NaOH的奇妙应用——地沟油制肥皂。
【结束语】通过本节课的学习,我们了解到酸和碱在生产和生活中有着广泛的应用,希望同学们掌握好酸和碱的性质,让酸和碱为生产和生活发挥更大的作用。
(设计意图:为了使学生能抓住学习的重点,并学会反思和表达,由学生表达自己在这节课中的收获体会;教师从知识的强化、方法的提升、认识的发展三个方面进行归纳和提炼。例如:方法上采用了类比法,从酸的通性过渡到碱的通性;知识上希望学生可以利用酸和碱的通性认识和处理生产生活中的相关问题。为了让学生产生投身社会的责任感和使命感,最后还让学生观看了视频“NaOH的奇妙应用”,从而很好地落实了三维教学目标。)
五、教学反思
本课教学内容跨度大且涉及的知识点多,为了帮助学生构建知识体系,提高学习的有效性,教学中主要从以下几个方面做出了努力。
首先,利用多媒体设备,最大限度地增大课堂容量。学习内容涉及酸碱的物理性质、化学性质以及酸碱在实验室及生活和生产实际中的应用,教学中采用知识归纳、综合整理等方法将知识进行整合,揭示了酸和碱的应用与性质之间的内在联系,帮助学生构建知识体系。
其次,学习内容开放、综合和实用。本节课设计旨在改变过去以书本知识为学生主要学习内容的状况,没有采用传统的知识点的回顾和再现,而是紧密围绕情境,从知识应用的角度,将知识点有机地融入情境教学中,通过对氢氧化钠是否变质的检验、酸碱中和反应后溶液中溶质成分的分析等实际问题,培养学生应用化学知识综合分析问题的能力。
第三,注重学生情感态度的体验和教育。本节课有两条主线:一是酸和碱的性质;另一是酸和碱在科学、技术、社会、环境中的作用。教学中设置了许多实验室及生产和生活的具体情境,学生感受到了酸和碱的作用及为人类做出的贡献。通过观看视频“NaOH和地沟油反应制肥皂”,让学生产生投身社会的责任感和使命感。
(作者单位:江苏省淮阴师范学院附属中学)
(设计意图:引导学生利用酸和碱的通性,去设计实验鉴别酸碱中和反应后溶液中溶质的成分,巩固所学知识,提升知识应用能力。)
4.回顾反思,归纳总结。
【教师引导】这一节课,我们了解了酸和碱在实验室及生产生活中的应用,这些用途是由酸和碱的性质决定的,这些用途也体现了酸和碱的性质。
【学生活动】阅读学习目标,表达收获体会。
【教师引导】酸和碱的性质有着非常广泛的应用,还有一些我们想不到的应用。
【PPT展示】视频:NaOH的奇妙应用——地沟油制肥皂。
【结束语】通过本节课的学习,我们了解到酸和碱在生产和生活中有着广泛的应用,希望同学们掌握好酸和碱的性质,让酸和碱为生产和生活发挥更大的作用。
(设计意图:为了使学生能抓住学习的重点,并学会反思和表达,由学生表达自己在这节课中的收获体会;教师从知识的强化、方法的提升、认识的发展三个方面进行归纳和提炼。例如:方法上采用了类比法,从酸的通性过渡到碱的通性;知识上希望学生可以利用酸和碱的通性认识和处理生产生活中的相关问题。为了让学生产生投身社会的责任感和使命感,最后还让学生观看了视频“NaOH的奇妙应用”,从而很好地落实了三维教学目标。)
五、教学反思
本课教学内容跨度大且涉及的知识点多,为了帮助学生构建知识体系,提高学习的有效性,教学中主要从以下几个方面做出了努力。
首先,利用多媒体设备,最大限度地增大课堂容量。学习内容涉及酸碱的物理性质、化学性质以及酸碱在实验室及生活和生产实际中的应用,教学中采用知识归纳、综合整理等方法将知识进行整合,揭示了酸和碱的应用与性质之间的内在联系,帮助学生构建知识体系。
其次,学习内容开放、综合和实用。本节课设计旨在改变过去以书本知识为学生主要学习内容的状况,没有采用传统的知识点的回顾和再现,而是紧密围绕情境,从知识应用的角度,将知识点有机地融入情境教学中,通过对氢氧化钠是否变质的检验、酸碱中和反应后溶液中溶质成分的分析等实际问题,培养学生应用化学知识综合分析问题的能力。
第三,注重学生情感态度的体验和教育。本节课有两条主线:一是酸和碱的性质;另一是酸和碱在科学、技术、社会、环境中的作用。教学中设置了许多实验室及生产和生活的具体情境,学生感受到了酸和碱的作用及为人类做出的贡献。通过观看视频“NaOH和地沟油反应制肥皂”,让学生产生投身社会的责任感和使命感。
(作者单位:江苏省淮阴师范学院附属中学)
(设计意图:引导学生利用酸和碱的通性,去设计实验鉴别酸碱中和反应后溶液中溶质的成分,巩固所学知识,提升知识应用能力。)
4.回顾反思,归纳总结。
【教师引导】这一节课,我们了解了酸和碱在实验室及生产生活中的应用,这些用途是由酸和碱的性质决定的,这些用途也体现了酸和碱的性质。
【学生活动】阅读学习目标,表达收获体会。
【教师引导】酸和碱的性质有着非常广泛的应用,还有一些我们想不到的应用。
【PPT展示】视频:NaOH的奇妙应用——地沟油制肥皂。
【结束语】通过本节课的学习,我们了解到酸和碱在生产和生活中有着广泛的应用,希望同学们掌握好酸和碱的性质,让酸和碱为生产和生活发挥更大的作用。
(设计意图:为了使学生能抓住学习的重点,并学会反思和表达,由学生表达自己在这节课中的收获体会;教师从知识的强化、方法的提升、认识的发展三个方面进行归纳和提炼。例如:方法上采用了类比法,从酸的通性过渡到碱的通性;知识上希望学生可以利用酸和碱的通性认识和处理生产生活中的相关问题。为了让学生产生投身社会的责任感和使命感,最后还让学生观看了视频“NaOH的奇妙应用”,从而很好地落实了三维教学目标。)
五、教学反思
本课教学内容跨度大且涉及的知识点多,为了帮助学生构建知识体系,提高学习的有效性,教学中主要从以下几个方面做出了努力。
首先,利用多媒体设备,最大限度地增大课堂容量。学习内容涉及酸碱的物理性质、化学性质以及酸碱在实验室及生活和生产实际中的应用,教学中采用知识归纳、综合整理等方法将知识进行整合,揭示了酸和碱的应用与性质之间的内在联系,帮助学生构建知识体系。
其次,学习内容开放、综合和实用。本节课设计旨在改变过去以书本知识为学生主要学习内容的状况,没有采用传统的知识点的回顾和再现,而是紧密围绕情境,从知识应用的角度,将知识点有机地融入情境教学中,通过对氢氧化钠是否变质的检验、酸碱中和反应后溶液中溶质成分的分析等实际问题,培养学生应用化学知识综合分析问题的能力。
第三,注重学生情感态度的体验和教育。本节课有两条主线:一是酸和碱的性质;另一是酸和碱在科学、技术、社会、环境中的作用。教学中设置了许多实验室及生产和生活的具体情境,学生感受到了酸和碱的作用及为人类做出的贡献。通过观看视频“NaOH和地沟油反应制肥皂”,让学生产生投身社会的责任感和使命感。
(作者单位:江苏省淮阴师范学院附属中学)