文章編號(hào):1005-6629(2010)05-0047-03 中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

教材為江蘇教育出版社《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》。

本教學(xué)設(shè)計(jì)是我校化學(xué)組與黃巖中學(xué)化學(xué)組互動(dòng)中開(kāi)設(shè)的公開(kāi)課實(shí)錄。

1設(shè)計(jì)思路

“將化學(xué)實(shí)驗(yàn)置于一定的化學(xué)情景下，為實(shí)現(xiàn)一定的化學(xué)教學(xué)目的，開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，才是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”。創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題情景，在思考解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生自主地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，圍繞目標(biāo)任務(wù)使問(wèn)題不斷地得到展開(kāi)，學(xué)生探究活動(dòng)不斷推進(jìn)，成為本課時(shí)的設(shè)計(jì)主線。

在上述教學(xué)設(shè)計(jì)支持下，本課時(shí)教學(xué)通過(guò)新聞情景——任務(wù)情景——意外情景——醫(yī)學(xué)情景，四個(gè)情景層層推進(jìn)的設(shè)計(jì)思路。以創(chuàng)設(shè)情景、提出問(wèn)題(思考)、實(shí)驗(yàn)探究、觀察現(xiàn)象、總結(jié)結(jié)論方式，滲透實(shí)驗(yàn)探究解決問(wèn)題的一般科學(xué)方法和思路。在問(wèn)題解決中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主參與積極性，讓學(xué)生在不斷探究解決新問(wèn)題的過(guò)程中，充分體驗(yàn)探究樂(lè)趣，實(shí)現(xiàn)課時(shí)教學(xué)的總目標(biāo)，開(kāi)設(shè)了一堂比較有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能:了解亞硝酸鈉的物理性質(zhì)(外觀)、重要的化學(xué)性質(zhì)(氧化性和還原性)和重要用途。理解亞硝酸的弱酸性，認(rèn)識(shí)亞硝酸的不穩(wěn)定性。學(xué)會(huì)物質(zhì)鑒別的基本方法和實(shí)驗(yàn)方法的一般思路。

過(guò)程與方法:通過(guò)對(duì)亞硝酸鈉和氯化鈉比較分析，設(shè)計(jì)方案，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究，了解實(shí)驗(yàn)研究的方法;通過(guò)問(wèn)題討論、問(wèn)題解決過(guò)程，歸納鑒別亞硝酸鈉和氯化鈉的常見(jiàn)方法。

情感態(tài)度與價(jià)值觀:通過(guò)小組討論、分組實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣;通過(guò)質(zhì)疑和親歷實(shí)驗(yàn)探究解決問(wèn)題的過(guò)程，體會(huì)探究的樂(lè)趣;通過(guò)生活化的情景和解決生活中問(wèn)題的探討，增強(qiáng)對(duì)生活中化學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)關(guān)注生活中化學(xué)的意識(shí)。

3實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

(1)儀器:試管、燒杯、酒精燈、火柴、玻璃棒、藥匙、鐵架臺(tái)。

(2)試劑:亞硝酸鈉(NaNO2)、食鹽(NaCl)、蒸餾水、1 %酚酞溶液、2 mol·L-1 H2SO4溶液、AgNO3溶液、稀硝酸、0.01 mol·L-1 KMnO4、KSCN溶液、(NH4)2Fe(SO4)2溶液(或0.1 mol·L-1 KI溶液、淀粉溶液)。

4教學(xué)過(guò)程

4.1新聞情景

[情景]學(xué)生觀看一則新聞報(bào)道視頻:重慶懷遠(yuǎn)“誤把亞硝酸鈉當(dāng)食鹽引發(fā)中毒事件”。

事件起因:懷遠(yuǎn)縣某村民一家，誤將家中剩余作腌肉防腐劑的亞硝酸鈉當(dāng)作食鹽，在炒菜中使用，引發(fā)全家中毒事件。

醫(yī)生描述:全身發(fā)紫，呼吸困難，嘔吐。

[提問(wèn)]從這則新聞報(bào)道中我們可以獲得哪些有關(guān)亞硝酸鈉的信息。

[學(xué)生匯報(bào)]亞硝酸鈉:①具有毒性;②白色或淺黃色晶體;③有咸味;④易溶于水。

[質(zhì)疑]亞硝酸鈉有毒，為何該農(nóng)戶家還使用硝酸鈉?它還有哪些方面用途?

[閱讀教材]得出亞硝酸鈉的用途:食品防腐劑、添加劑、肉類(lèi)食品的發(fā)色劑。建筑業(yè)中混凝土的摻加劑、防凍劑。

(設(shè)計(jì)意圖:從新聞事件中獲得亞硝酸鈉的有關(guān)性質(zhì)和用途信息，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活中化學(xué)的意識(shí)。同時(shí)利用“亞硝酸鈉與食鹽”物性相似的特征，為本課時(shí)化學(xué)方法鑒別兩者作好鋪墊。)

4.2任務(wù)情景

[情景](展示實(shí)物)現(xiàn)在有兩瓶失去標(biāo)簽的晶體，分別是亞硝酸鈉和氯化鈉，我們?nèi)绾舞b別它們?

[問(wèn)題1]鑒別物質(zhì)一般有哪些方法?

[問(wèn)題2]我們用什么方法鑒別它們?為什么?

[學(xué)生]物理和化學(xué)?；瘜W(xué)方法。因物理性質(zhì)極其相似，很難鑒別。

[思考]用化學(xué)方法鑒別物質(zhì)的重要依據(jù)是什么?

[學(xué)生]物質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上的差異性。

[追問(wèn)]兩種物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異性集中體現(xiàn)在哪種構(gòu)成微粒上?

[教師]板書(shū)NaNO2、NaCl的化學(xué)式。

[學(xué)生]NO2-和Cl-性質(zhì)的差異性。

[思考]結(jié)合你學(xué)過(guò)知識(shí)，說(shuō)說(shuō)你想到的化學(xué)方法。

[討論交流]①利用兩種溶液酸堿性不同鑒別，如測(cè)pH、滴加酚酞;

②用硝酸銀溶液+稀硝酸方法鑒別。

[追問(wèn)]你們提出方法的原理是什么?

[學(xué)生]①亞硝酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，水解顯堿性，氯化鈉溶液呈中性。

②亞硝酸銀溶于稀硝酸，氯化銀不溶于稀硝酸。

[教師]板書(shū)相應(yīng)方程式:NO2-+H2OHNO2+OH-;

AgNO3+NaNO2=AgNO2↓+NaNO3，AgNO2↓+HNO3+AgNO3+HNO2

[思考]采用上述方案，我們一般的實(shí)驗(yàn)思路應(yīng)該怎樣?

[師生共同歸納]試樣(1、2)→溶液(1、2)→措施→現(xiàn)象(1、2)→結(jié)論(1、2)。

[小組實(shí)驗(yàn)1]①兩種溶液滴加酚酞試劑對(duì)比。

②兩種溶液滴加硝酸銀，再滴加稀硝酸對(duì)比。

[實(shí)驗(yàn)匯報(bào)]①溶液滴加酚酞呈紅色的是亞硝酸鈉，無(wú)明顯現(xiàn)象的是氯化鈉。

②兩種溶液均出現(xiàn)白色沉淀，加硝酸沉淀溶解的亞硝酸鈉，不溶解的是氯化鈉。

[追問(wèn)]在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有無(wú)其它現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)?

[學(xué)生]滴加稀硝酸溶解，即亞硝酸鈉溶液的試管上方有紅棕色、刺激性氣體產(chǎn)生。

(設(shè)計(jì)意圖:實(shí)物呈現(xiàn)，證實(shí)新聞情景中獲得的外觀等信息，創(chuàng)設(shè)情境，提出研究任務(wù)。比較成分組成，明晰化學(xué)方法鑒別亞硝酸鈉和食鹽的‘著力點(diǎn)’;師生互動(dòng)歸納化學(xué)方法鑒別物質(zhì)一般的思路流程;激發(fā)學(xué)生已有知識(shí)，自主設(shè)計(jì)①測(cè)溶液酸堿性;②硝酸銀加稀硝酸鑒別方案，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。)

4.3意外情景

[情景]教師重新演示:亞硝酸鈉溶液，滴加硝酸銀溶液，滴加稀硝酸?，F(xiàn)象:沉淀生成→沉淀溶解(伴隨紅棕色氣體產(chǎn)生)。

[問(wèn)題1]紅棕色氣體是什么?怎么產(chǎn)生的?

[學(xué)生]是二氧化氮?dú)怏w;因?yàn)閬喯跛徙y溶解于稀硝酸產(chǎn)生亞硝酸，亞硝酸不穩(wěn)定分解產(chǎn)生二氧化氮。

[教師]板書(shū):2HNO2=NO↑+NO2↑+H2O

[過(guò)渡]給予充分肯定的評(píng)價(jià)。有沒(méi)有不同意見(jiàn)?

[學(xué)生]我認(rèn)為不一定正確，因?yàn)橄跛嶂械牡?5價(jià)，亞硝酸根離子中的氮是+3價(jià)，硝酸有很強(qiáng)的氧化性，可以氧化亞硝酸根(還原性)，反應(yīng)(歸中)產(chǎn)生了二氧化氮。

[師生互動(dòng)]兩種說(shuō)法均有道理，可能性均存在。

[問(wèn)題2]亞硝酸真的能分解嗎?我們能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明?

[小組討論]在亞硝酸鈉溶液中滴加稀硫酸。(強(qiáng)酸制弱酸)

[小組實(shí)驗(yàn)2]亞硝酸鈉溶液中滴加稀硫酸。(證實(shí)二氧化氮產(chǎn)生)

[思考]能否用剛才方法用于鑒別亞硝酸鈉和氯化鈉?(學(xué)生肯定)

[問(wèn)題3]亞硝酸根離子有無(wú)還原性呢?你將如何用實(shí)驗(yàn)證明?

[小組討論]在亞硝酸鈉溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液。

[小組實(shí)驗(yàn)3]亞硝酸鈉溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液。(高錳酸鉀溶液褪色)

[思考]能否用利用亞硝酸根的還原性鑒別亞硝酸鈉和氯化鈉?

[小組實(shí)驗(yàn)4]氯化鈉溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液。(高錳酸鉀溶液不褪色)

[原理分析]板書(shū):5NO2+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O

[思考]現(xiàn)在你認(rèn)為亞硝酸鈉溶液中滴加硝酸銀和稀硝酸產(chǎn)生紅棕色氣體的原因是什么?(學(xué)生肯定回答:兩種情況應(yīng)該都有，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性高漲。)

(設(shè)計(jì)意圖:利用預(yù)設(shè)‘學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)1’過(guò)程中的意外現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)新情景，以問(wèn)題—推理分析—實(shí)驗(yàn)探究—觀察現(xiàn)象—得出結(jié)論—推廣應(yīng)用的設(shè)計(jì)思路，既解決了學(xué)生的困惑，又充實(shí)實(shí)驗(yàn)硝酸鈉和食鹽的鑒別方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)探究的樂(lè)趣。)

4.4醫(yī)學(xué)情景

[情景]醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)亞硝酸鈉中毒的機(jī)理是:亞硝酸鈉進(jìn)入血液與血紅蛋白結(jié)合，使紅蛋白轉(zhuǎn)化為高鐵血紅蛋白(Fe2+變成了Fe3+)，從而失去攜氧能力，導(dǎo)致人體組織缺氧中毒。

[問(wèn)題1]上述材料信息說(shuō)明亞硝酸鈉具有什么性質(zhì)?為什么?

[學(xué)生]說(shuō)明亞硝酸鈉具較強(qiáng)有氧化性。因?yàn)閬喯跛岣?3價(jià)的氮可以降低變?yōu)楦蛢r(jià)態(tài)的氮。

[問(wèn)題2]如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明亞硝酸鈉具有較強(qiáng)氧化性?

[小組討論]在亞硝酸鈉溶液中滴加入還原性物質(zhì)(板書(shū)如:含I-、Fe2+的溶液)。

[思考]如果用Fe2+的溶液，怎樣做才能更嚴(yán)密說(shuō)明亞硝酸鹽具有氧化性?

[師生互動(dòng)]先在Fe2+的溶液滴加少量KSCN溶液，然后在溶液中滴加亞硝酸鈉溶液。并且Fe2+的溶液最好選擇穩(wěn)定性比較好的硫酸亞鐵銨溶液。

[小組實(shí)驗(yàn)5]硫酸亞鐵銨與亞硝酸鈉溶液反應(yīng)，證實(shí)亞硝酸鈉氧化性。

[問(wèn)題3]如果你發(fā)現(xiàn)有誤食亞硝酸鈉中毒情況，在醫(yī)務(wù)人員沒(méi)到之前你將如何處理?

[學(xué)生]先催吐，然后緊急服用還原性物質(zhì)，如維生素C。

[思考]亞硝酸鈉具有氧化性，我們能否利用這一性質(zhì)鑒別?

(設(shè)計(jì)意圖:呼應(yīng)新聞情景，拓展學(xué)生知識(shí)視野，剖析醫(yī)學(xué)機(jī)理中的亞硝酸鹽具氧化性化學(xué)本質(zhì)，創(chuàng)設(shè)再次探究話題，培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題能力，增加生活急救常識(shí)，完善鑒別方法。)

[小結(jié)]物質(zhì)鑒別方法(物理、化學(xué));鑒別指導(dǎo)思想(性質(zhì)差異)

一般思路:了解物質(zhì)組成及其特性→確定實(shí)驗(yàn)方案→制定具體實(shí)驗(yàn)步驟→選擇實(shí)驗(yàn)儀器試劑→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→分析現(xiàn)象得出結(jié)論。

參考文獻(xiàn):

[1]劉知新.化學(xué)教學(xué)論[M].高等教育出版社:2004.151.

[2]王祖浩主編.實(shí)驗(yàn)化學(xué)[M].江蘇教育出版社:2008.39～40.