细心捕捉意外,让实验探究定格教学的精彩瞬间
2018-05-14李志明
李志明
化学是一门以实验为基础的科学,要让学生学好化学,首先要了解化学学科的这一特征,并引导学生通过实验去学习化学。课堂演示实验是老师引导学生学好化学的主要途径,但做为一名化学教师,谁不曾遇到过演示实验出现意外的时候,也许都曾有过!那么如何做到遇而不避,借机引导,让实验探究定格教学的精彩瞬间,恐怕不是每一位化学教师都能做到的,一般都是给学生草草解释一下了事。笔者认为教育教学的目的是:授之以漁,而不是授之以鱼。所以,演示实验出现意外的时候,如果老师能借机展开相关的实验探究,对学生而言无疑是一次绝佳的教育学习的机会,通过实验探究让他们体验科学探究的过程,学习运用以实验为基础的实证研究方法;通过实验探究培养学生养成学而会思、思而有惑、有惑必解的学习习惯。每一位化学老师都知道实验的体验和成功,能有力地激发学生学习化学的兴趣。下面,笔者结合自己参与组内听评课时的一次经历谈一点想法。
一、问题提出
在一次组内听评课上,执教教师与学生一起完成有关“过氧化钠与水反应”的演示实验时,为了证明产物中有氢氧化钠生成,向反应后的溶液中滴入几滴酚酞溶液,观察到溶液局部变红色随之又褪色。绝大多数学生显得很好奇,但老师的解释是剩余的过氧化钠体现漂白性所致,可是笔者观察到溶液是澄清的,这就说明没有淡黄色的过氧化钠固体剩余,那这样的解释合理吗?作为一次听评课,授课老师可能考虑的是课堂教学的完整性,没有展开过多的实验探究。其实,授课老师若能借机引导,用相关的实验探究反应的本质,岂不是一堂更精彩的课。为此,笔者在课下做了如下实验。
二、实验探究
实验1:把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中制得澄清的溶液,然后向反应后的溶液中滴入几滴酚酞溶液,观察到溶液局部变红色后又褪色。
实验2:取实验1中的溶液少许,用0.1级笔式pH计测其溶液pH为10.1,这说明溶液呈碱性。
实验3:向实验1所得溶液中加入适量的二氧化锰固体并加热,观察到立即产生大量气体,用带火星的木条放在试管口,观察到带火星的木条复燃,这说明实验中生成的气体为氧气。
实验4:对于实验3中的溶液充分振荡后静置,取上层清液少许,用0.1级笔式pH计测其溶液pH仍为10.1,然后滴入几滴酚酞溶液,观察到溶液变红色却不褪色。
三、原因分析
我们知道,在普通高中课程标准实验教科书《化学必修1》的教师教学用书的P55中有说明:“过氧化钠易潮解,与水或稀酸作用时生成过氧化氢并放热,过氧化氢不稳定,立即分解放出氧气。”所以,过氧化钠与水反应的过程应表示为:Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH,2H2O2=2H2O+O2↑,那么实验1中滴入酚酞溶液后溶液局部变红色说明反应确实生成氢氧化钠,但褪色应该是反应生成的过氧化氢的强氧化性漂白作用所致,并非是剩余的过氧化钠。当然,实验3中加入适量的二氧化锰固体对过氧化氢分解起催化作用,使其分解产生了氧气和水。另外,产生的水虽然对氢氧化钠溶液造成了稀释,但溶液浓度的微小变化用0.1级笔式pH计无法准确的测量,所以两次实验测得的溶液pH为10.1在误差允许的范围里。
四、实验结论及教学反思
上述过氧化钠与水反应的探究实验表明该反应的实质是Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH,2H2O2=2H2O+O2↑,而我们通常所写的:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑就不能反映出该反应的本质。那我们从氧化还原反应的角度分析得出还原产物为NaOH的说法是不合理的,因为该反应Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH不是氧化还原反应,而2H2O2=2H2O+O2↑属于氧化还原反应。为此,笔者也查阅了高考中考查过氧化钠的试题设置,往往都会避开关于氧化还原反应的分析,所以笔者建议我们在讲授有关过氧化钠的知识时,应让学生理解清楚反应的本质。
说明:此文为省级“十二五”规划课题《新课程背景下高中化学高效课堂建设的探索性研究》(课题号:GS[2015]GHB0717)的研究成果。