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结合生活,升华生活,设计一节优质课

2015-11-23王海林

新教育时代电子杂志(教师版) 2015年25期
关键词:水垢气泡现象

王海林

(苏州市相城区蠡口中学 江苏苏州 215133)

结合生活,升华生活,设计一节优质课

王海林

(苏州市相城区蠡口中学 江苏苏州 215133)

"生活"是我们最好的老师,而作为化学老师如何将生活中的现象或问题转化为为我们教学所服务的"真实情境",这是我们必须思考的问题;并且如何将真实复杂问题进行素材简单化,模型化,实验化处理,是我们必须具备的技能。而实验是化学走进生活的桥梁,在实验中联系生活,解决常见现象或问题,激发学生的好奇心,激发其学习兴趣。

STS生活情景 桥梁 兴趣 亮点 优质课

化学来源于生活,当然也必须反馈于生活,必须将所学的知识用于生活,去解释生活中的一些现象,一些问题,最终来提高我们的认知,改善我们的生活,促进社会的发展。这就象幸福的孩子爱问“十万个为什么”一样,只有在生活中善于问,在问中学,再将学来的知识用于生活,伴随自己成长成“才”。可见“生活”就是我们最好的老师,而作为化学老师如何将生活中的现象或问题转化为我们教学所服务的“真实情境”,这是我们必须思考的问题;并且如何将真实复杂问题进行素材简单化,模型化,实验化处理,是我们必须具备的技能。而实验是化学走进生活的桥梁,在实验中联系生活,解决常见现象或问题,激发学生的好奇心,激发其学习兴趣。

STS强调科学技术在社会中的应用,培养学生解决问题的能力。通过对比这几年的教材,老师发现现在很多书后习题也越来越生活化,实际化,这也为我们的教学指引了方向,提供了“真实情境”,如果能很好的应用就能让学生体会到化学与我们的日常生活是密切相关的,是学有所用的,而不是“纸上谈兵”。

例如:针对沪教版P67上的第11题水垢问题进行“酸的性质”的知识整合,题目:铝壶内水垢的主要成分是碳酸钙,可以用温热的食醋(或稀盐酸)浸泡清洗,请动手试一试。能否长时间浸泡清洗?为什么?把题目拿出来后,我想每个老师,甚至是学生都有生活的真实感受,学生也有解决和实验的验证能力,而此过程涉及的知识又包含了酸碱盐的主要性质,我想不用我多说,所有的老师和学生都能体会到其真正价值。

题目中的每个字词都有其很深的意义和很大的探究价值,设计如下:

(1)联系生活,结合图片:生活中出现的水垢现象

图片的展示后,因为是学生身边的生活现象,因此他们的积极性一下子上来了,“我见过,是这样子的”——问题的真实存在。老师乘机“狡黠”的问“那同学们你们知道水垢的主要成分是什么嘛”,“老师老师我知道:是碳酸钙。”“老师我们在‘石灰石的利用'中学过,我还会检验它了。”——那太好了,正戏开始:

实验:取少量水垢分别放入2个大试管,一加水,另一加入过量的稀盐酸,气体通人澄清石灰水,对比,观察现象。

现象:加水水垢不溶。加酸水垢逐渐溶解,产生大量气泡。澄清石灰水变浑浊。

分析:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

结论:盐+酸=新盐+新酸(复分解反应)

该情境的引入,和学生自主的实验设计,不仅让学生复习了酸的性质,还巩固了碳酸盐的检验,CO2的制取和检验,反应的基本类型,对比实验的微观探讨也说明Ca2+与CO32—及CaCO3与H+不大量共存的问题。而盐酸的过量也为后面探讨所得溶液的酸碱性检验埋下伏笔。

(2)联系实际,知识扩散:水垢的成分及产生的原因(软硬水的分析)

查资料,我们得到水垢的主要成分除了CaCO3,还有Mg(OH)2,那么同学们分析(1)中其实还发生了什么反应?

分析:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

结论:碱+酸=盐+水(复分解反应)

通过这点的分析讨论,学生巩固了酸碱中和反应,了解其实质及应用。(当然我们生活中除水垢是用食醋,实际上老师也可带领同学书写其反应。进一步加强酸的性质)。

学生认识的加深如:水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2,根据硬水是溶有较多Ca2+Mg2+的水,结合在生活中煮沸可以降低水的硬度的知识,学生可以大胆的猜测是加热促进Ca2+Mg2+等离子反应生成沉淀的过程(Ca(HCO3)2,Mg(HCO3)2的加热分解,及加热MgCO3促进水解的复杂过程),不仅说明不能大量共存的问题,还能说明反应中温度的重要性。而题目中用“温热”的食醋(或稀盐酸)浸泡,“温热”两字也正说明是为了加快反应,可见温度是影响反应速率快慢的因素之一。

(3)联系实际,去杂存真:除去水垢,铝壶能否长时间浸泡清洗?为什么?

这个问题的提出,很多学生给的答案都是正确的“不能”,但在分析“为什么”时大多数同学给出的答案是酸与较活泼金属反应的原因:2Al+ 6HCl=2 AlCl3+3H2↑,而且也忽略了其在实验过程开始没看见气泡的现象,若此时老师旁敲侧击的提醒“生活中的铝制品表面容易生成什么起保护作用”,这样学生就符合学生的认知过程,情境作用也就更加完美,

实验:取一块铝片(未打磨),放入试管,加入足量的稀盐酸,观察现象。

现象:开始无明显现象。 一段时间后,剧烈反应,产生大量气泡。

分析:Al2O3+6HCl=2 AlCl3+3H2O (复分解)2Al+6HCl=2 AlCl3+3H2↑(置换)

结论:金属氧化物+酸=盐+水 较活泼金属+酸=盐+氢气

很多老师认为讲酸的性质时应该用除铁锈的例子更好,一举两得,实验现象明显,开始生成黄色溶液,最终变为绿色溶液并有少量气泡产生,但其实过程是很复杂的:一反应较慢,很多老师让学生加热,并且告诉学生温度是加快反应速率的因素之一,但据笔者观察加热往往给学生强调了铁与酸反应的现象,开始就伴随气泡产生,因为铁锈是疏松多孔的。二酸就是不过量,溶液最终也会变为绿色,不能忽略Fe3+的强氧化性,2Fe3++ Fe=3Fe2+,呵呵,这个知识的信息化,是初中化学为高中的衍生。

该情境素材结合了铝的自我保护及较活泼金属能与酸反应等知识,并让学生通过一个实验体会两个反应的先后,明白实际上化学反应并不是单一的,往往是一化学反应中伴随多个物理或化学变化的复杂过程,并让学生注重知识的积累,让学生学会金属活动性的比较,及同质量金属与足量酸反应的氢气与时间关系图。

(4)升华总结,废液利用,用所学再所用:议一议,酸的过量,如何验证?

以情景素材为大背景,设计学生实验来再现,再通过学生活动给予验证或说明,从而促进学生的认识发展,包括对化学核心概念的认识、化学科学研究方法的认识、真实问题的分析、解决和转换能力等,当然知识来源于生活,也必须再用于生活实践:上述的实验中所加盐酸都是过量的,如何验证了?学生分别从①酸碱指示剂②较活泼金属③金属氧化物④碱⑤盐这酸的5个性质出发给出答案。这样提高了学生总结概括的能力,也对酸的化学性质有了更深的认识,培养了学生利用所学解决现实问题的能力。

例如:2010年苏州中考题:块状石灰石和适量稀盐酸反应至气泡逸出不明显后,测得其残留液pH等于2。此时取适量反应后溶液,逐滴滴入碳酸钠溶液,并用pH数字探测仪连续监测,得曲线如下

[pH为纵坐标,时间s(秒)为横坐标]:

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