基于生活情景 创设探究实验的复习课
——以《金属的性质》复习课为例
2022-12-17尹士赟
尹士赟
(江苏省南京市江宁区上坊初级中学 211103)
在全球一体化的今天,培养具有一定核心素养的人才成为教育的重要任务.化学学科的科学素养是“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”五个维度.根据化学学科的特点,使学生形成与发展化学学科核心素养的关键就是要培养学生分析、解决与化学相关问题的能力.课标中还强调问题情境对于学生培养与发展化学学科核心素养的重要性.
复习课是通过总结知识、掌握方法、提升能力以及形成观念的过程.在学习以“金属的性质”为例的复习课的课堂教学过程中,利用贴近生活的情景带领学生走入课堂,对常见金属进行宏观辨识——颜色、状态、硬度等.再通过分组实验研究其相关化学变化发生的本质.认识化学变化有一定限度,是可以调控的.能多角度、动态地分析化学反应,运用化学反应原理解决实际问题.
1 创设生活情景,唤醒学习欲望
复习课中的知识点都是学生熟悉的内容,为了避免学生因为学过的知识产生视觉和思维的疲劳,复习课的引入十分关键.如在“金属的性质”这节复习课中,选择导入本节课学习情景的素材是基于引导学生关心与化学相关的社会事件角度考量,以2022年的北京冬奥会设计的奖牌图片为背景(如图1所示),再利用多媒体动画1分多钟介绍奥运奖牌的由来,学生很快就能答出本次北京冬奥会奖牌所使用的材质及成分.对常见金属的材料分类(纯金属和合金)和金属的某些物理性质(颜色、状态、硬度、熔点等)做简单地梳理.对于概念不清的部分内容可提醒学生结合课本再次回忆.
图1
接着,又设计了“校园运动会上的金牌是什么材质的?”更贴近学生生活的话题,激起学生热烈的反响.通过利用身边发生的事件的相关素材,激起学生的兴趣,唤醒他们对学习本节课有关知识的探究欲.
2 动手分组验证,激发学习热情
初中化学是一门以实验为基础的科学,课标中提到“注意从学生已有的经验出发,让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法.”如在“金属的性质”复习课中,鉴于学生已经在新授课上观看过老师演示金属锌与稀硫酸反应的实验,了解了多数金属能和氧气及某些盐溶液反应.在复习课中,为了更全面复习这三个重要化学性质,设计以金属铜和金属锌为主题的分组验证性实验(见表1).通过自己动手完成三组不同的实验,激发学生学习的热情.
表1
上课片段如下:
【学生活动】学生分别验证金属锌、铜两种金属能和上述哪些物质发生反应,完成相应的实验报告(见表2).书写上述实验中发生反应的化学方程式,交流讨论某些金属没有发生反应的可能原因.
提供信息:
(1)锌的化学性质活泼,在常温下,空气中表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化.
(2)碱式碳酸锌能和稀硫酸或盐酸发生反应
【实验报告】(学生实验报告可投影,交流,见表2)
表2
【实验反思】(1)为什么锌粒没有与氧气发生反应?
(2)为什么锌粒能与稀硫酸和硫酸铜反应?
【交流讨论】(1)根据资料提供信息,金属锌因为表面的致密碱式碳酸锌膜,阻碍了它与氧气发生了反应.
(2)该锌粒经过初步的处理(提前在稀硫酸内浸泡过),将其表面的致密碱式碳酸锌膜除去,同时在金属活动性顺序里,金属锌的化学活动性位于氢和铜的前面,所以能发生反应.
【归纳总结】(1)部分金属能与氧气、稀硫酸(或盐酸)、盐溶液等物质发生反应.
(2)金属在溶液中活动性顺序是 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
通过这组对比实验,帮助学生回忆并完善金属活动性顺序表中其他金属的相关性质及其运用范畴,完成了对基础知识、基本技能地落实,加强对金属化学性质地领悟和理解.在这一环节中,突出学生的实践活动,充分发挥学生的主体性,学生学习的热情也空前高涨,交流的氛围也达到了高潮.
3 从定量到定性,提高思维能力
新授课侧重点在落实双基和概念的初步建立,复习课的重点则在总结知识、掌握方法、提升能力以及形成观念.如在“金属的性质”复习课中,金属的化学性质及金属活动性顺序表相关内容的复习并不是本节课唯一重要的教学目标,本节课还有更重要的教学目标是培养学生利用现有化学知识和科学方法解决简单问题的能力.教学问题的设计从定量到定性,从简单到复杂,逐层深入,完成一系列与金属及其溶液有关的问题.上课片段如下:
定性分析【问题1】将实验后的废液与废渣通过什么方式进行分离?
【学生回答】过滤
【问题2】观察废液呈蓝色颜色,废液中一定含有的成分有哪些?
【学生讨论回答】硫酸铜,因为硫酸铜溶液蓝色的.还有硫酸锌,废液中有因稀硫酸和硫酸铜与锌反应生成的硫酸锌.可能有少量稀硫酸.
【问题3】如何从该混合液中分离回收金属铜和硫酸锌溶液?
【学生交流讨论】在废液中加入足量的金属锌,至反应完全后过滤,取滤渣.滤渣中存在铜与锌的混合物,采用混合物中加入适量稀硫酸,再过滤便可获得金属铜和硫酸锌溶液.
【教师点评】给出合理的可行方案(如图2所示),鼓励学生课后可到实验室按照此方法提取废液中的铜.提醒各位同学在最后一步过滤获得铜粉的时候,不能忘记应将滤渣洗涤、烘干,才能获得纯铜.
图2
定量分析【问题4】向装有废渣的烧杯中滴加几滴稀硫酸,仍有气泡冒出,说明废渣中含有哪些金属?
【学生回答】废渣中有仍有能与稀硫酸反应的活泼金属,说明滤渣中有金属锌,混合固体中有红色粉末.据此推断,金属是铜和锌.
【问题5】废渣测定:将过滤后的废渣放于烧杯中称量,质量为105.8 g(空烧杯质量95.8 g).继续在烧杯内滴加稀盐酸等待一段时间,直至不再产生气泡,过滤,称量固体的质量为9.6 g.根据测定值计算废渣中含有的铜的质量分数.(写出计算过程)
【学生板书】
固体总质量:m=105.8 g-95.8 g=10 g
【问题6】将废渣和废液中的金属铜处理回收并汇总,其总质量与原小组实验使用的药品中铜的质量关系如何?为什么?
【学生回答】变大.因为除了原来的金属铜未参加反应被全部回收,还有金属锌将硫酸铜溶液中铜置换出来.
通过从以上分组实验后的实际情景中引发的问题出发,带领学生从定性到定量分门别类地讨论解决问题的方法和策略,让学生能够更好地理解金属活动新顺序的运用,特别是金属与盐溶液之间的反应原理.提高了学生运用知识解决实际问题的能力.
4 构建思维导图,形成化学观念
通过一节复习课,让学生能够在课堂尾声以小组合作的方式构建思维导图,能够让学生更好地理解已学概念,从已有知识出发,结合本节课的相关内容,加深对知识的理解,形成正确的化学基本观念.课标中提到要“既考核学生掌握知识、技能的程度,又注重评价学生的科学探究能力和实践能力,还要关注学生在情感态度与价值观方面的发展.在学习过程中,力求使更多学生学会反思和自我评价.”“金属的性质”复习课中,在开展学生分组实验研究的两种金属(铜和锌)基础上,可以让学生发散思维联想生活中常见的某些金属(铁、铝、镁、银、金等),归纳并整理出金属的性质、用途、资源、保护、除杂、回收等一系列问题.将这些问题融合在一起,建立较为完善的以金属的性质为核心的思维导图,帮助学生形成金属性质的基本观念.再结合金属在生活中广泛的使用,让学生从化学的角度逐步认识自然与环境的关系,分析有关的社会现象.从知识、技能、方法和态度四个方面,提升学生的科学素养.
总之,化学复习课不是简单的习题讲解课,也不是已学知识的重复识记.复习课的设计是基于已学知识前提下,创设紧密联系实际的有价值、有意义的情景开展活动,特别是开展实验活动更能激发学生学习的热情.通过学生实践、交流、归纳、总结的自主学习,让学习效率更高,学习效果更好.