卞海燕
(溧陽(yáng)市光華高級(jí)中學(xué) 江蘇 溧陽(yáng) 213300)
當(dāng)化學(xué)學(xué)科的地位越來(lái)越尷尬,當(dāng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科感覺(jué)越來(lái)越難,當(dāng)學(xué)生在選科時(shí)離化學(xué)越來(lái)越遠(yuǎn),作為一名化學(xué)教師,越發(fā)覺(jué)得讓學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)科的魅力是多么重要。
學(xué)生回憶起化學(xué),印象最深的往往就是各種各樣的“實(shí)驗(yàn)”,而化學(xué)學(xué)科的魅力不僅是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的激動(dòng)人心,更在于利用實(shí)驗(yàn)這個(gè)工具從現(xiàn)象到本質(zhì)、宏觀到微觀的探究以及探究過(guò)程中學(xué)生思維的充分展現(xiàn)。
例:關(guān)于可逆反應(yīng)。
課本的呈現(xiàn)方式:
必修1 專(zhuān)題2《氯氣的性質(zhì)》出現(xiàn)Cl2+H2O?HCl+HClO,并給與“?”使用的注解;
必修1 專(zhuān)題4《二氧化硫的性質(zhì)和作用》出現(xiàn)2SO2+O2?2SO3,SO2+H2O?H2SO3;
必修1 專(zhuān)題4 《氮肥的生產(chǎn)和使用》 出現(xiàn)N2+3H2?2NH3。
可見(jiàn)課本在給出可逆反應(yīng)的定義前已經(jīng)給了一些鋪墊,在必修2 專(zhuān)題2《化學(xué)反應(yīng)的限度》P32 頁(yè)“活動(dòng)與探究”:5mL 0.1mol/L 的KI 與5~6 滴0.1mol/L FeCl3的反應(yīng),通過(guò)驗(yàn)證Fe3+的存在,說(shuō)明這個(gè)反應(yīng)不能進(jìn)行到底。
隨后給出可逆反應(yīng)的定義:“事實(shí)上,在一定條件下,許多反應(yīng)都是可逆的,在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,即可逆反應(yīng)是有一定的限度的。”
學(xué)生的困惑:課本上從氯水的成分到《化學(xué)反應(yīng)的限度》這節(jié)內(nèi)容設(shè)置的“活動(dòng)與探究”,都在反復(fù)強(qiáng)調(diào)可逆反應(yīng)是有一定限度的,這一點(diǎn)學(xué)生早已理解,而對(duì)于可逆反應(yīng)的“同一條件下,既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”,高一學(xué)生并不理解。學(xué)生在想一個(gè)反應(yīng)不是總是向一邊進(jìn)行嗎? 怎么會(huì)同時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行?
筆者在課本的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充了兩個(gè)小實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1: 取少量碘水與FeCl2混合,往溶液中滴加KSCN,溶液呈現(xiàn)出血紅色。說(shuō)明在同樣的溫度和壓強(qiáng)之下,2Fe3++2I-=2Fe2++I2這個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng),同樣能進(jìn)行。
這樣學(xué)生就理解只要溶液中有Fe2+和I2生成,逆反應(yīng)便開(kāi)始進(jìn)行,并且隨著生成物越來(lái)越多,逆反應(yīng)速率也在不斷增加。當(dāng)正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)濃度不再發(fā)生改變。
實(shí)驗(yàn)2:取三個(gè)二氧化氮的小球,一個(gè)放在熱水中,一個(gè)放在冰水中,一個(gè)做對(duì)比。讓學(xué)生從三個(gè)小球的顏色看到平衡的移動(dòng),從而想象化學(xué)反應(yīng)中平衡的存在。
很多課堂中,化學(xué)概念的教學(xué)被簡(jiǎn)化成“一個(gè)定義,幾點(diǎn)注意”,學(xué)生自然感覺(jué)枯燥無(wú)比。而在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的過(guò)程中,重要的不僅僅是概念本身的習(xí)得,更應(yīng)該是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,借助實(shí)驗(yàn),通過(guò)自己對(duì)具體事實(shí)的體會(huì),形成概念,從而感受化學(xué)學(xué)科的魅力。
必修2 專(zhuān)題1 第二單元 《微粒之間的相互作用力——離子鍵》。本節(jié)內(nèi)容離子鍵的引入是建立在了理論分析的基礎(chǔ)上,比較抽象,化學(xué)名詞、概念多,而學(xué)生的空間想象能力還不強(qiáng)。如何讓學(xué)生感受到微粒間存在作用力呢? 我做了如下設(shè)計(jì):
師:請(qǐng)學(xué)生拿出3 個(gè)一元硬幣,沾點(diǎn)水,把3 個(gè)硬幣疊起來(lái),用手捏著最上面的硬幣,看下面的兩個(gè)會(huì)不會(huì)掉下來(lái)?
生:學(xué)生紛紛拿出硬幣,試驗(yàn)。
當(dāng)學(xué)生捏著最上面的硬幣,下面兩個(gè)不掉下的時(shí)候,非常驚訝,不由自主的問(wèn)“為什么”。
師:下面的硬幣為什么沒(méi)有掉下來(lái)?
生:水把它們粘住了。
師:說(shuō)明了什么問(wèn)題?
生:水有粘性。
師:宏觀上,我們看到水把硬幣粘在了一起,而微觀水是由無(wú)數(shù)個(gè)水分子組成的,也就是說(shuō)水分子之間存在作用力。組成物質(zhì)的微粒除了分子,還有什么?
生:陰陽(yáng)離子、原子。
師:我們從水分子間存在的作用力可進(jìn)一步推導(dǎo)微粒間存在相互作用力。
本來(lái)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是很抽象的,然而學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)一個(gè)宏觀小實(shí)驗(yàn),就想象出物質(zhì)之間存在相互作用力?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生走進(jìn)了微觀世界,感受分子、原子、離子間的奇妙的組合變化。也讓學(xué)生了解化學(xué)是一門(mén)通過(guò)微觀本質(zhì)來(lái)研究物質(zhì)現(xiàn)象的科學(xué),在化學(xué)的學(xué)習(xí)中不斷形成學(xué)科思想。
必修2 專(zhuān)題2《化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能》中“鋼鐵的吸氧腐蝕”。
學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中有兩個(gè)難點(diǎn):(1)負(fù)極,為什么Fe是失去2e-;(2)正極的電極反應(yīng)為什么是氧氣和水得電子。為了突破這兩個(gè)難點(diǎn),筆者做了如下設(shè)計(jì):
師:鐵為什么會(huì)生銹?
生:鐵和氧氣、水反應(yīng)了。
師:展示提前準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn):往表面皿中放一張白色餐巾紙,再放上兩根潔凈鐵釘,在鐵釘上滴加食鹽水和酚酞。請(qǐng)學(xué)生描述現(xiàn)象。
(注:提前2 個(gè)小時(shí)左右即可,下同)
生:鐵釘生成了紅褐色的銹,鐵釘周?chē)芤猴@紅色。
師:鐵銹的成分是Fe2O3·xH2O,鐵銹中的Fe3+怎么來(lái)的?
生1:鐵失去3e-,生成Fe3+。
生2: 鐵失去2e-,生成Fe2+,F(xiàn)e2+被氧氣氧化生成Fe3+。
師:怎么驗(yàn)證Fe3+是Fe2+被氧氣氧化生成,而不是直接得到的? 你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明嗎?
生討論:形成方案:取2 支試管,分別放入鐵釘,并加入適量食鹽水至鐵釘?shù)囊话胩?,其中一只塞上橡皮塞,阻止氧氣氧化Fe2+。
師:展示放了1 天的兩支試管:其中有塞子的試管中,溶液的顏色為灰綠色,沒(méi)有加塞的試管中溶液的顏色為紅褐色。
結(jié)論:生2 的推論正確,鐵失去2e-,生成Fe2+。
板書(shū):Fe-2e-=Fe2+
師:鐵釘周?chē)芤猴@紅色,說(shuō)明生成了OH-,OH-怎么生成的呢?
生3:水生成的。
師:有鐵和水就能生成OH-嗎?
生4:不能,還要有氧氣的。
師:你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的觀點(diǎn)嗎?
生4:取兩支試管,其中一支:把潔凈的鐵釘放在試管中,用沸水把鐵釘淹沒(méi),并塞上塞子。觀察現(xiàn)象。
師:展示放了1 天的試管,對(duì)比蒸發(fā)皿中的鐵釘,沒(méi)有生銹的痕跡。
師:OH-的生成是氧氣和水共同作用的結(jié)果。
板書(shū):O2+2H2O+4e-=4OH-
很多課堂對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究只是讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)步驟,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,再由老師分析歸納實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,把實(shí)驗(yàn)操作和思考割裂開(kāi)來(lái),而沒(méi)有在“探究過(guò)程”上下工夫。在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的探究中,學(xué)生展現(xiàn)了他們的思維過(guò)程,通過(guò)假設(shè)、分析、對(duì)比得出結(jié)論,理解了鋼鐵吸氧腐蝕的過(guò)程,同時(shí)也體驗(yàn)了思維的成就感。
在課堂教學(xué)每一個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)施中,教師都想激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生知識(shí)掌握的更扎實(shí),能力得到更好的提高??蛇@種興趣不應(yīng)只是停留在感官上的沖擊力,更應(yīng)該是從理性上帶給學(xué)生一些觸動(dòng)和感悟的思維過(guò)程,而化學(xué)學(xué)科的魅力也就在此。