鞠霞

摘要：通過自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，將二氧化氮和一氧化氮的性質(zhì)整合起來，讓學(xué)生親身感受二氧化氮和一氧化氮的生成和性質(zhì)。實(shí)際教學(xué)中實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)了意外，學(xué)生通過分析和討論得出了結(jié)論，達(dá)到了比預(yù)期更好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：困實(shí)驗(yàn)整合；親身體會(huì)；意外；分組討論

文章編號(hào)：1008-0546（2014）03-0056-02 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

一、設(shè)計(jì)思想

人教版高中化學(xué)教材《必修1》第四章第三節(jié)內(nèi)容講解二氧化氮和一氧化氮的性質(zhì)時(shí)，僅僅用了很少的文字和三個(gè)方程式說明了二氧化氮和一氧化氮的來源和性質(zhì)。如果教師在講授這部分內(nèi)容時(shí)僅僅是就教材講知識(shí)，顯然學(xué)生沒有親身的體會(huì)，僅僅是靠機(jī)械的記憶，這樣獲得的知識(shí)顯然是不牢固的，更談不上激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣了。筆者在教學(xué)的過程中，將這部分內(nèi)容與硝酸和銅的反應(yīng)整合起來，通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生真切感受二氧化氮和一氧化氮生成的過程以及它們的性質(zhì)，達(dá)到了較好的效果。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)

[引入]（1）觀看視頻，了解大氣中一氧化氮、二氧化氮的來源及對(duì)環(huán)境的影響。

（2）引導(dǎo)學(xué)生閱讀“資料卡片”，知道一氧化氮、二氧化氮的用途。

設(shè)計(jì)意圖：通過直觀的畫面感受大氣中NO、NO2的來源及其對(duì)環(huán)境的影響，培養(yǎng)學(xué)生提取信息的能力、辯證看問題的思想以及環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。

[實(shí)驗(yàn)探究]二氧化氮和一氧化氮的性質(zhì)

自主設(shè)計(jì)銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如左圖所示。

該裝置的優(yōu)點(diǎn)：能夠隨時(shí)控制銅與濃硝酸反應(yīng)的開始與停止；將對(duì)環(huán)境的污染降到最??；橡皮塞上的小孔便于聞氣體的氣味、注入溶液和氣體、吸收尾氣；從分液漏斗的下端放出溶液，便于觀察硝酸銅溶液的顏色。

[實(shí)驗(yàn)過程]向分液漏斗中加入4mL濃硝酸，將銅絲伸入液面以下，幾秒鐘后，提起銅絲，觀察現(xiàn)象。

[生]觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

[師]板書方程式，并說明實(shí)驗(yàn)室中可通過此反應(yīng)制備少量的二氧化氮。問：有沒有同學(xué)愿意聞一下二氧化氮的氣味？

[生]通過橡皮塞上的小孔，用“招氣入鼻”法聞二氧化氮的氣味，并告訴其他同學(xué)自己的親身感受。

[師]用蘸有濃氫氧化鈉的棉花球堵住橡皮塞上的小孔，防止二氧化氮逸散到空氣中。

設(shè)計(jì)意圖：通過銅與濃硝酸的反應(yīng)制取二氧化氮，為硝酸性質(zhì)的學(xué)習(xí)做鋪墊，同時(shí)讓學(xué)生親身感受二氧化氮的顏色、氣味，通過切身的體會(huì)習(xí)得的知識(shí)遠(yuǎn)比老師直接告知的知識(shí)牢固。

[設(shè)疑]二氧化氮的水溶性如何呢？能否通過實(shí)驗(yàn)來證明呢？

[生]可以通過橡皮塞上的小孔向分液漏斗中注水，觀察現(xiàn)象。

[師]將反應(yīng)后的溶液從分液漏斗的下口放出，然后用洗瓶直接向分液漏斗中注入水，并及時(shí)堵住小孔。同學(xué)們注意觀察現(xiàn)象并記錄。

[生]觀察到紅棕色的氣體消失了，分液漏斗中的溶液呈無色。提出疑問：二氧化氮哪里去了呢？如果是簡單地溶于水，溶液應(yīng)該是有顏色的呀？

[師]請(qǐng)同學(xué)們帶著疑惑閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容，看看二氧化氮溶于水究竟發(fā)生了怎樣的變化？

[生]閱讀教材，結(jié)合觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論：二氧化氮易溶于水并能與水反應(yīng)生成無色的一氧化氮?dú)怏w，寫出正確的化學(xué)方程式和離子方程式，并分析該氧化還原反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：及時(shí)抓住學(xué)生的認(rèn)知沖突，適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生看書，通過自己的能力解決問題，并用氧化還原的理論指導(dǎo)元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)以致用。

[師]設(shè)疑：一氧化氮又有哪些性質(zhì)呢？引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材并結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。

[生]通過剛才的實(shí)驗(yàn)，不難得出：一氧化氮為不溶于水的無色氣體。通過閱讀教材，知道：一氧化氮很容易與氧氣化合生成二氧化氮?dú)怏w。

[師]如何通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證呢？

[生]可以通過橡皮塞上的小孔向分液漏斗中注入空氣。

[師]肯定學(xué)生的想法。通過注射器向分液漏斗中注入空氣，學(xué)生觀察現(xiàn)象。

[生]觀察到漏斗中的氣體變?yōu)闇\紅棕色。

[師]向漏斗中再注入水，然后再注入空氣，循環(huán)進(jìn)行，直至注入空氣后氣體顏色無明顯變化。

引導(dǎo)學(xué)生寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的方程式。

[展示]“資料卡片”：工業(yè)制硝酸的原理。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，閱讀教材自然而然得出二氧化氮和一氧化氮的性質(zhì)，同時(shí)對(duì)兩者之間的相互轉(zhuǎn)化有更直觀的了解。通過資料卡片的展示讓學(xué)生了解工業(yè)制硝酸的原理，不僅拓展了知識(shí)面，也是學(xué)以致用的很好體現(xiàn)，同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到化學(xué)是一門有用的學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生辯證的看待事物的思想。

本以為這節(jié)課的設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣，每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都是由學(xué)生自己得出，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也很巧妙，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程也很輕松自然，學(xué)習(xí)效果當(dāng)然也不會(huì)差。誰料在教學(xué)的過程中，實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了意外，并沒有完全按照設(shè)計(jì)的過程發(fā)展，以下是這節(jié)課的部分課堂實(shí)錄。

三、課堂實(shí)錄

實(shí)驗(yàn)過程中直到向分液漏斗中注入水，觀察反應(yīng)后溶液和氣體的顏色都很順利，接下來驗(yàn)證一氧化氮與氧氣反應(yīng)，向分液漏斗中注入空氣后，并沒有出現(xiàn)意料中的紅棕色，仍然是無色。實(shí)驗(yàn)“失敗”了，究竟是什么原因呢？學(xué)生開始有小小的騷動(dòng)，怎么辦？索性將這個(gè)問題拋給學(xué)生，學(xué)生立即按照平時(shí)的分組迅速展開了討論，得出了以下幾種可能的原因：

①生成的一氧化氮從橡皮塞上的小孔逸出了；

②生成的一氧化氮濃度太低了；

③空氣中氧氣濃度不夠；

④一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成的二氧化氮又溶于水了；

⑤向二氧化氮中注入水后的分液漏斗中根本沒有一氧化氮生成。

聽到同學(xué)們的這些回答，我不禁從心底里喊出“你們太棒了！”接著我又引導(dǎo)學(xué)生們分析哪種原因最有可能，可以如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。很快，他們排除了第一種可能，因?yàn)橐谎趸艿脹]那么快?。ㄍ瑢W(xué)們發(fā)出笑聲）。接著，他們又開始小聲地討論，有的同學(xué)在翻書，幾分鐘后，得出了以下改進(jìn)方法和結(jié)論：

原因①排除；

原因②可以讓銅絲和硝酸多反應(yīng)會(huì)兒，增大二氧化氮的濃度，以生成更多的一氧化氮；

原因③可以用純氧代替空氣注入分液漏斗；

原因④2NO+O2[=]2NO2，3NO2+H2O[=]2HNO3+NO，兩個(gè)反應(yīng)幾乎同時(shí)發(fā)生，所以看不到紅棕色；

原因⑤本實(shí)驗(yàn)中用排空氣法收集二氧化氮，其中混有氧氣，發(fā)生了反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O[=]4HNO3，所以當(dāng)向分液漏斗中注入空氣時(shí)，因?yàn)椴淮嬖谝谎趸?，?dāng)然不可能出現(xiàn)紅棕色。

（其中②和③可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究、驗(yàn)證）

集體的智慧是無窮的！對(duì)于本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成無需多言，通過這次的“意外”，他們不僅達(dá)成了既定的知識(shí)目標(biāo)，同時(shí)解決了教材中的“科學(xué)探究”：⑴請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求盡可能多地使二氧化氮被水吸收。⑵你的設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示？這時(shí)我再給出工業(yè)生產(chǎn)硝酸的“資料卡片”，真正起到了學(xué)以致用，水到渠成的效果。在同學(xué)們意猶未盡的時(shí)候，下課鈴響了，我又順勢(shì)提出了一個(gè)問題：能否設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，制備并驗(yàn)證一氧化氮的性質(zhì)（顏色、水溶性、與氧氣反應(yīng)）？這個(gè)問題的提出不僅再次激起了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，也為后面銅與稀硝酸的反應(yīng)作了鋪墊。我相信，有這節(jié)課的表現(xiàn)，下節(jié)課同學(xué)們一定能交上一份滿意的答案。

四、教學(xué)反思

葉瀾教授曾說：“課堂應(yīng)是向未知方向挺進(jìn)的旅程，隨時(shí)都有可能發(fā)現(xiàn)意外的通道和美麗的圖景，而不是一切都必須遵循固定路線而沒有激情的行程?！闭n堂教學(xué)不是預(yù)設(shè)的、一成不變的、僵化的程序。課堂教學(xué)中的一些“意外”或許會(huì)打亂原有的教學(xué)節(jié)奏，但教師千萬不能輕易放棄或聽之任之，而是要憑借教學(xué)機(jī)智及時(shí)的捕捉這樣的生成性資源，對(duì)教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方法做出調(diào)整。只要教師善于捕捉、靈活應(yīng)用課堂中的“意外”，許多不曾預(yù)約的精彩也會(huì)不期而至。

參考文獻(xiàn)

[1] 林美鳳.巧抓隨機(jī)事件 促進(jìn)動(dòng)態(tài)生成[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010，（11）：22～23endprint