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初中化学酸碱盐复习的实践与反思 ——以干燥剂成分探究为例

 GXF360 2019-11-27

一、问题的提出

酸碱盐的知识点多而复杂,知识点之间联系紧密,在生活以及生产中应用广泛。因此也成为中考化学考查的重点以及难点。一部分学生遇到有关酸碱盐的题目时,由于对知识点掌握得不牢固,对物质性质不熟悉,对化学反应的发生以及各个物质之间的区别和联系不明确,导致学生遇到酸碱盐的题目时就开始退缩,没有有效的解题方法,没有清晰的解题思路,没有熟悉的知识网络,对酸碱盐的题目很难下手。当前大多数的酸碱盐复习课主要是知识梳理—方法归纳—迁移运用—题海演练的形式,这样的复习课容量大、时间紧凑,学生没有足够的思考时间,课堂缺少生机和乐趣,不能激发学生学习的主动性与积极性,复习效果也差强人意。

“兴趣是最好的老师”,笔者认为酸碱盐的知识之所以成为难点,主要是因为知识点多,单纯的知识点枯燥乏味,学生没有建立起知识之间的联系,所以酸碱盐的复习课可以从学生熟悉的情境出发,如:让学生了解生活中常见的干燥剂——硅胶干燥剂、铁粉干燥剂以及生石灰干燥剂,引发学生关注,激发学生们的学习兴趣,在了解这三类干燥剂的干燥原理的同时,通过对铁粉干燥剂以及生石灰干燥剂成分的探究,利用已学酸碱盐的知识解决探究过程中的问题,使学生建立起酸碱盐的知识网络结构,再通过知识的梳理和应用,进一步巩固和完善已有的知识网络体系,这样的复习效果会更好。另外,实验探究题作为中考必考题,要求学生学会分析、大胆猜想、合理验证、全面思考、清晰表达,这就要求教师在平时的课堂教学中要渗透探究性教学,培养学生良好的思维习惯,提升学生化学学科核心素养,形成科学的探究意识和探究理念以及掌握科学的探究方法。

页岩微观结构的复杂性导致很难精确测量其微观力学性质,纳米压痕技术的引入为页岩微观力学性质的定量分析提供了一种技术手段,对深入揭示页岩裂缝尖端起裂、裂缝网络形成的力学机制,建立微观与宏观力学性质之间的关系等,具有潜在的应用价值。

二、设计框架思路

如图1所示。

导入环节教师可以猜谜、讲述故事、巧设疑问等活动进入课堂状态,调动学生的有意注意,激活学生头脑中相关信息模块,引导学生进入新的语言情景,为学生学习课文做好积极的准备。如《李时珍夜宿古寺》教学中,以“自己知道的古代名医”谈起,引出李时珍。

三、教学过程

1.透析生活,发现真理

【提出问题】介绍常见干燥剂的种类、应用领域,简要介绍硅胶的原理是因其具有的众多细孔吸附空气中的水分,从而达到除湿干燥的目的。另外两种干燥剂的干燥原理是什么?属于什么变化?

【学生解答】铁粉干燥剂是利用铁与空气中水、氧气共同作用而生锈达到干燥目的,而生石灰干燥剂是利用氧化钙与水反应的原理,都有新的物质生成,属于化学变化。

本文的研究也存在不足之处,如只考虑零售商的产品可以完全满足顾客需求的情形,没有考虑顾客需求的不确定性;认为产品供应链与物流服务供应链组成的系统中各决策主体都是风险中性的,而实际上各主体对风险的偏好程度不尽相同;仅分析了一个物流服务提供商提供物流服务的情形,而实际上物流服务集成商可集成多个物流服务提供商;在利益协调机制方面,仅给出了分配因子的取值范围,并没有深入研究分配因子如何取值可以使利益分配的结果更加科学合理。因此,在后续的研究中要逐步细化实际情景,构建更符合实际运营情景的模型,深入研究产品供应链与物流服务供应链的协调与持续发展问题。

设计意图:化学并不是简单知识的结合体,而是日常的生活和生产原理的体现,让化学的课堂从生活出发,让学生意识到原来生活中的种种有趣的现象均与化学息息相关,激发学生学习化学的兴趣,让课堂真正成为有活力的课堂。

2.成分探究,揭示真理

【提出问题】活动探究一:现有一包食品袋中取出的干燥剂(主要成分是铁粉,其他成分不溶于水也不与酸反应),现对它的成分进行探究。它的成分有哪些?

【学生解析】首先对其成分进行猜想,有三种情况:未变质,部分变质,全部变质,成分分别为铁粉、氧化铁以及铁和氧化铁的混合物。

根据对国家电投江西电力公司、福建华电集团、国家电投江西水电检修公司等进行毕业生跟踪调研,卓越班培养的学生在企业中的适应能力更好,毕业生成长速度明显加快,涌现出一批有实践能力、懂技术、善管理的人才,获得用人单位的好评。

图1 酸碱盐复习课教学流程图

【小组讨论】如何对你的猜想进行验证?

【组员发言】学生1:可以利用磁铁来吸引固体,若能被吸引则说明有铁粉。

只听张小飞大喊一声:“教练,接好了!”他猛地飞起一脚,只见足球在空中翻转了360度,又向下45度直冲过来,最后准确无误地击中了一名高年级同学的腿,那位同学疼得嗷嗷直叫,全场队员却笑得人仰马翻。

【教师反问】是不是具有磁性的一定是铁粉?回忆我们之前学过还有哪一种物质也具有磁性?

【学生回答】学生2:还有四氧化三铁也具有磁性,可以用磁铁将铁粉分离出来,再向分离出的固体中加入稀盐酸,若有气泡产生则可说明成分中有铁粉。

4.以社会实践为平台和突破口。辅导员应鼓励大学生积极参加社会实践活动,珍惜各种实习机会和勤工助学机会;为学生提供更多的实践、实习机会,促使学生努力扩大与社会的接触;整合资源,加强指导,注重学生创新意识、创业意识和服务意识的培养,将培养良好的职业素养作为就业指导工作的重要内容。

【提出问题】如何证明剩下的固体中是否含有氧化铁呢?

【学生回答】学生3:可以向该粉末中加入稀盐酸若粉末逐渐溶解,并且溶液由无色变成黄色,则说明该固体中含有氧化铁。

【实验探究】向分离后的两种固体中加入稀盐酸,观察实验现象。

【学生总结】根据实验现象分析得出:该固体粉末是铁和氧化铁的混合物。

【总结过渡】在铁粉变质的探究实验中,涉及到了哪些化学方程式?请写出来。

设计意图:通过对铁粉干燥剂的成分的提问,引发学生思考,并进一步激发学生的探究欲望,同时教师利用学生的这种探究欲望,提出问题,引导学生对已学知识点进行回忆,利用已学知识解决实际问题。学生在探究过程中很容易出现思维局限的问题,此时教师适时引导,让学生能够选择正确的探究方向,掌握正确的探究方法。

【提出问题】活动探究二:一包久置的生石灰(CaO)干燥剂是否变质,成分是什么?首先,大家说说看,生石灰变质会发生哪些反应?

【学生汇报】氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水。

【引导讨论】对其成分进行猜想,有三种情况:未变质,部分变质,全部变质,成分分别是什么?

【组员发言】变质的情况分为以下三种:

农村订单定向医学生学习动机在害怕失败维度上存在显著性差异(P=0.023<0.05)。农村户籍的订单定向医学生比城镇户籍的订单定向医学生得分更高,说明其比城镇户籍的学生更害怕失败。但在整体学习动机、求职进取、社会取向、物质追求、个人成就、小群体取向上均无显著性差异(见表4)。

(1)没有变质:成分为CaO;

(2)部分变质:成分为①CaO、Ca(OH)2;②CaO、CaCO3;③CaO、CaCO3、Ca(OH)2

(3)全部变质:成分为①Ca(OH)2;②CaCO3;③CaCO3、Ca(OH)2

设计意图:生石灰干燥剂的变质成分偏多,难度较大,通过帮助学生进行变质情况的分类,并进行组内合作讨论,学生们能够列举出所有的变质可能,这样的引导分析让学生能够更深一步地思考、分析、讨论,掌握物质成分探究的思维方式。

【追问学生】如何验证猜想呢?我们可以先检验哪种物质?

【学生回答】生4:取部分该干燥剂于试管中,加水后看有无放热现象,若有,则说明有生石灰。

生5:向固体粉末中滴加足量稀盐酸,有气泡出现,说明这包干燥剂中有碳酸钙。

我们已经知道,楼上那块地方有一个房间,四十年来从没有人见到过,要进去得把门撬开。他们等到爱米丽小姐安葬之后,才设法去开门。

【讨论交流】为什么要加入“足量”的盐酸?

【学生汇报】若成分中同时存在氢氧化钙和碳酸钙,盐酸会先与氢氧化钙反应,少量的盐酸无法证明碳酸钙的存在。

【实验探究】取固体粉末少许,分别加入两支试管中,一支试管中加入水,另一支试管中加入足量稀盐酸。观察实验现象。

【学生总结】该固体粉末中无氧化钙,有碳酸钙。

【提出问题】如何证明固体中有无氢氧化钙?你有哪些方案?

【各抒己见】生6:取干燥剂固体于烧杯中,加水溶解,静置后取上层清液于试管中,通入二氧化碳,若变浑浊,则表明有氢氧化钙。

生7:也可以取上层清液,加酚酞,若变红则含有氢氧化钙。

生8:也可在上层清液中加CuCl2溶液,若能产生蓝色絮状沉淀则含有氢氧化钙。

对比且分析医护人员对研究组、参照组医疗器械清洗满意度,结果划分为三个标准,即十分满意、相对满意和不满意。

生9:加入碳酸钠,氯化铁也可以。

【教师小结】也就是利用氢氧化钙的化学性质,来检验氢氧化钙的存在。

【实验探究】每个小组选择一个实验方案,将相应的试剂加入至上层清液中,观察实验现象。

【学生总结】该固体粉末是碳酸钙和氢氧化钙的混合物。

设计意图:通过对物质化学性质的回忆,让学生设计实验方案,构建实验思维模型,形成严谨的科学态度,让学生在实践中训练科学的思维方法。验证粉末中是否含有氢氧化钙,就是让学生对碱的化学性质进行回忆,利用氢氧化钙的化学性质进行实验方案的设计,让学生学以致用,再通过实验探究进一步加深对碱的化学性质的理解和应用。

【提出问题】活动探究三:若有一份干燥剂粉末,变质后的成分有氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙,你如何设计实验证明氢氧化钙的存在呢?

【资料支持】①碳酸钙在900℃左右分解产生氧化钙和二氧化碳;②氢氧化钙500℃以上失去结合水成为氧化钙。

【稍作提示】有氧化钙存在时,用定性的方法好像没有办法检验氢氧化钙,当定性的方法行不通的时候,我们是不是可以选择定量的方法呢?

【讨论分析】取样,用天平称量固体的质量记为m1,将固体加热至500℃以上(小于900℃)至固体的质量不再发生变化,称量质量为m2,若m1=m2,则固体中无氢氧化钙,若m1>m2,则固体中含有氢氧化钙固体。

【追问学生】若称量得出固体的质量m1>m2,问如何计算出混合物中氢氧化钙的质量?

【学生展示】投影学生运算答案(如图2):

图2 学生展示计算题解题过程

【总结过渡】在生石灰变质的实验探究中,涉及到了哪些化学方程式?请写出来。

Snow is light as feather in spring, less rain in summer and autumn.

1)对原相似岩石试件、掺加微胶囊的相似岩石试件和预压损伤修复后的相似岩石试件进行抗压强度试验,计算强度修复率,记录应力-应变曲线, 研究微胶囊为围岩裂隙的修复情况。

设计意图:通过这样的形式让学生知道,实验探究验证可以从两个方面入手:一个是定量的方法,一个是定性的方法,若定性的方法行不通,可从定量的方面考虑,定量的探究不仅可以知道物质的成分也能知道各物质成分的质量,培养学生缜密的探究思维和方法。

3.构建知识,运用真理

【提出问题】通过以上探究实验以及写出的化学方程式,能否总结出各个物质类别之间的关系并连线?

【小组讨论】学生总结物质类别之间的关系(如图3):

图3 物质类别关系图

【知识运用】三位“探险队员”走进了化学迷宫(如图4),请你运用总结的知识网络图帮助它们避开危险走出迷宫,并在表格中写出正确的路线图。

【学生总结】三位探险队员的路线图为:HCl:3-4-8;NaOH:1-5-7;Na2CO3:1-5-8。

设计意图:让学生通过以上的探究和总结,构建酸碱盐之间的知识网络图,形成知识网络体系并进行应用,让学习真正地成为深度学习和有效率的学习。

图4“探险队员”走迷宫

4.整合资源,深化真理

【观看视频】视频1:9岁的小学生因误用生石灰干燥剂导致爆炸并失明。

视频2:干燥剂的十二大妙用让生活变得更加便利。

【课堂小结】学完本节课,你有什么感想?

生10:干燥剂是生活中常见的物质,但是却能挖掘出这么多的化学知识,我们要有一双善于发现的眼睛去发现生活中的化学知识,利用恰当的方法探究知识发现更多的真理。

生11:学习完本节课,对酸碱盐的知识又有了进一步的理解与认识,在日后的学习中,我会更加注意知识点之间的联系,学会总结与归纳。

行走在秋日的阳光下,风影不免有些恍惚,像一片小小的云,行得飘逸,走得空灵。一阵风将红琴吹来了,仿佛是一种幻觉。他抬起头来,与她对视了一下,才确定是真实的。红琴挎着篮子,来林子里采磨菇。她见了风影,惊喜地叫了一声,又一脸的疑惑,你不在庙里好好念经,一个人跑出来做什么?如果让你师父发现了,抓住了,会不会受罚?

设计意图:让学生构建知识体系的同时,对学生进行情感态度与价值观的教育。让化学从生活中来,再回到生活中去。

四、教学反思

笔者认为一堂酸碱盐的复习课不能仅仅以对知识点的重复和再现为主,而是要通过探究让学生主动构建酸碱盐的知识结构体系,并且要学会思考,培养良好的思维习惯,在课堂中渗透知识结构体系的应用。本堂课以生活中常见的干燥剂为切入点,让学生认识干燥剂的种类及其干燥原理,通过对干燥剂成分进行探究、设计实验、进行验证、分析总结、实践应用、评价反思,让学生在建构知识的同时掌握物质成分探究的方法和规律。

1.准确定位学生的学习状态,充分发挥学生的主体性

平时应该多花时间对学生的学习能力、学习水平以及学习状态进行调查、分析、反思和研究,并且需要针对学生的真实学情来开展真正适合学生的课堂教学。一堂没有充分学情分析而上出来的课,没有课堂的生机与活力,没有发挥学生的主体性,同时也是违背教学规律的。由于学生们对酸碱盐的知识掌握得不透彻,应用知识点的能力不强,因此本节课的设计思路是选择从生活中的化学导入,引发学生的关注,激发学生学习化学的主动性和积极性,培养学生科学的思维方法,并且在学习和探究的过程中帮助学生梳理知识点,引导学生掌握正确的分析方法和解题方法[1]

2.合理设置探究问题,注重学生的思考、探究与合作

办事处的人果然全在库上,魏昌龙领着。监控站几间房,控制室里的小仪表台还够不上屋里的会议桌大,好像没用,墙上库区图挂了不少。一半人巡库去了,剩下的人抢险队员似的,坐满一屋严阵以待。魏和几位头占了里间办公室。迟恒进来就感觉这里气氛紧张,没人说话,都支愣着耳朵听响动,地上烟蒂满地。

化学学科的核心素养提出后,也对教师提出了新的高要求,在课堂教学中,教师应注重培养学生科学的思维方法,发展学生的学科核心素养,例如在讲解生石灰变质时,教师的讲解和引导应该要启发学生的思维,并促进学生思维发散,将复杂的问题简单化,克服学生认知上的不足[2]。通过步步引导、层层推进、步步落实,让学生真切地感受到实验探究的趣味性,同时也引导学生去发现知识之间的联系。

3.注重知识点之间的联系,帮助学生构建知识网络体系

著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论中提到了学生的发展有两种水平,一种是现有水平,另一种是发展水平,两者之间的差异就是最近发展区,真正有意义的教学要着眼于学生的最近发展区。我相信我们的复习课也是一样,通过复习能够让学生在原有水平上有所提升,对知识的理解与运用上升到一个新的层次,这才是有意义的复习课。教师应该让枯燥乏味的知识形成一个体系呈现给学生,并且在熟悉的情境中应用这个知识体系,这样才能让学生能够构建出自己的知识网络体系。

4.提升教师自身素养,提高教育教学水平

教学要有创造性,教师必须拓宽自己的视野,不能永远停留在同一高度。平时应该加强先进教育教学理论的学习,利用教育教学理论去指导教学实践;注意提升自己的业务水平,加强自身的教育素养;坚持训练教学基本功以及掌握现代化的教学手段,来丰富课堂教学实践,促进教学水平的不断提升。

参考文献

[1] 胡宗华.培养科学思维方法助力课堂效率的提升[J].中学化学教学参考,2019(1):3-4

[2] 林崇德.21世纪学生发展核心素养的研究[M].北京:北京师范大学出版社,2016

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