教育叙事:一节习题课中的教学引发的思考
2018-01-02徐伟
摘 要:从习题教学引发的科学探究和对学生核心素养的培养。
关键词:教育叙事;科学探究;习题教学;核心素养
高三复习中要进行大量的测试,每次测试后都要进行习题的讲评。在一次高三的习题讲评中有这么一道试题:
实验发现:镁带与NH4Cl溶液反应产生大量气体,后来还产生白色不溶物。某化学兴趣小组设计了如下实验方案来验证产物并探究反应原理。
(1)验证反应产物称取0.5g镁粉放入试管中,加入4.0mL的1.0mol/L NH4Cl溶液,反应剧烈,有大量气泡冒出,产生大量白色絮状沉淀,放出大量热。
(2)探究反应原理
【提出猜想】a.镁与氯化铵水解产生的H+反应生成H2。
b.NH4+直接与Mg反应产生H2。
【实验验证】分别称取0.2g镁粉放入3支试管中,加入下列溶液,实验现象记录如下:
分析:(1)①用湿润的酚酞试纸检验反应产生的气体,试纸变红说明生成的是碱性气体氨气。②用排水法收集一试管气体,移近酒精灯火焰产生轻微爆鸣声证明为氢气。(2)依据实验现象分析在氯化铵溶液中和醋酸铵溶液中反应生成白色沉淀和气体,在醋酸溶液中气体较少,无沉淀生成,说明是镁与铵根离子反应生成氢气和氨气,镁和水受热反应生成氢氧化镁沉淀和氢气。(3)白色沉淀中是否存在Mg(OH)Cl,可以设计实验过滤出沉淀后加硝酸溶解再滴入硝酸银溶液检验氯离子是否存在证明沉淀中有Mg(OH)Cl。
这道题目引起了我和同学的共同思考。镁和氯化铵的反应到底是怎么样的?题目中所给的原理是否准确呢?(当然题目给的问题的思考方法,解决问题的方法是科学的,引导和培养了学生的思维能力,培养了学生的学科素养。是一道非常好的探究题。)
基于以上的思考,我对这个问题进行深入的思考和研究。
一、相关资料查阅综述
1.镁与氯化铵反应不仅有氢气生成,还有氨气以及氢氧化镁生成。
2.镁与氯化铵溶液反应与NH4+与Cl-的关系。
通过查询资料可见:镁与氯化铵溶液反应,其中NH4+与Cl-都使反应有利进行,本质仍为镁与水的置换反应。
二、问題解决设想思路
探究1:镁和氯化铵溶液产生的气体不全是氢气,还有氨气。
探究2:镁能够与氯化铵溶液剧烈反应的原因。
设想1:镁与氯化铵水解产生的H+反应生成氢气。
设想2:NH4+的作用。
设想3:Cl-的作用。
三、实验现象与分析
1.探究1:镁和氯化铵溶液产生的气体不全是氢气,还有氨气。
2.探究2:镁能够与氯化铵溶液剧烈反应的原因。
设想1:镁与氯化铵水解产生的H+反应生成氢气。
实验结论:H2O是氧化剂,并不是镁与氯化铵水解产生的H+反应生成氢气。
设想2:NH4+起溶解Mg(OH)2的作用。
实验结论:NH4+起溶解Mg(OH)2的作用。
设想3:Cl-起催化的作用。
实验结论:Cl-不起催化的作用。
四、实验讨论和结论
实验说明镁能与铵盐溶液反应放出氢气,并非由于NH4+水解使溶液显酸性导致(CH3COONH4溶液为中性),而是NH4+直接Mg(OH)2作用使其溶解,消除了“保护层”,反应式为Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O,这样镁便与水接触反应,镁与铵盐反应的初始阶段总反应式为Mg+2H2O+2NH4+=Mg2++2NH3·H2O+H2↑,当溶液碱性增强后,又会有Mg(OH)2生成:Mg2++2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+,但沉淀并非在镁的表面产生,此时反应的继续可以认为NH4+充当了镁与水反应的催化剂:Mg+2H2O=Mg(OH)2↓+H2↑
镁和氯化铵溶液产生的气体不全是氢气,还有氨气;,并不是镁与氯化铵水解产生的H+反应生成氢气;H2O是氧化剂,NH4+起溶解Mg(OH)2的作用,Cl-不起催化的作用。
这次研究的过程让我受益匪浅,一是在教学中不能放松和放弃对疑问的探索,要深刻研究每一个问题。二是习题的编制和教学一定要依据科学事实。三是要充分利用习题培养学生的核心素养。四是要勤于学习、勤于探索,不能固步自封。
参考文献:
[1]严宣申.镁和氯化铵溶液的反应[J].化学教育,1994(4):35-36.
[2]汪五一.镁粉与氯化铵溶液的反应分析[J].科技信息,2011(30):139-140.
[3]杨华丽.镁与氯化铵饱和溶液反应产物的探究[J].实验教学与仪器,2016(S1):106-107,123.
作者简介:徐伟(1972-11),男,汉族,学士学位,中学高级教师,研究方向:中学化学教育。