張紹山
【摘要】實驗室氣體制備是初中化學教學的重點,也是歷年中考考查科學探究能力的難點、熱點。其原因主要在于氣體制備實驗中包含的基礎(chǔ)知識點多,綜合性運用性強,涉及的實驗儀器、基本操作也較多。本文主要探討初中化學氣體制備復習課的教學模式。
【關(guān)鍵詞】初中化學 氣體制備 復習課 教學
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)03-0163-01
初中階段,實驗室制取氧氣、二氧化碳和氫氣,是課程標準中學生必須掌握的三種氣體制備。而由這三種氣體的實驗室制法衍生出來的考點非常多。現(xiàn)將初中化學初中階段,實驗室氣體制備的有效教學方法歸納如下[1]。
1.初中化學氣體制備復習課教學目標
主要包括知識目標、技能目標及情感目標:
(1)復習運用簡單的裝置和方法制取某些氣體;(2)復習和拓展裝置氣密性的檢驗方法;(3)探究不同的固液制氣裝置的優(yōu)缺點;(4)探究氣體制取、驗證,除雜的綜合裝置;(5)培養(yǎng)學生思維的嚴密性和探究精神。
在化學反應原理中,不是所有能生成所需氣體的反應都可以在實驗室用來制備該氣體。選擇反應原理時,應該考慮到:(1)選擇能夠產(chǎn)生該氣體的化學反應。(2)該反應的原料應該盡量滿足廉價易得、環(huán)保節(jié)能,符合“綠色化學”的理念。(3)反應條件簡單可行,反應速率適宜易控。(4)生成的氣體應盡量純凈,氣體易于導出、收集等。根據(jù)反應物的狀態(tài)以及反應條件進行選擇。在初中階段,可發(fā)生裝置分為以下兩大類:(1)固體與固體反應,需要加熱,簡稱為“固固加熱型”,這套裝置可用于實驗室加熱高錳酸鉀,氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣。(2)反應物為固體與液體(或液體與液體),不需要加熱,簡稱為“固液非加熱型”(或液液非加熱型)。該裝置多適用于實驗室制取二氧化碳和氫氣,需要注意在使用長頸漏斗時勿忘“液封”,以免氣體逸出當固液反應、液液反應需要加熱時只需要再添加酒精燈即可[2]。
2.初中化學氣體制備有效復習的課堂教學模式
2.1建構(gòu)主義理論
“建構(gòu)主義”在當今教育界和心理學界是一個寬泛而模糊的術(shù)語,雖然不同的學者對建構(gòu)主義有不同理解,但是在“建構(gòu)主義”這一理論旗幟下,各派之間有一些共同的觀點。建構(gòu)主義在學習與教學上主要有如下一些看法。(1)建構(gòu)主義的核心觀念是知識的建構(gòu)。學生并不是被動地接受來自教師的輸入,而是以自身原有的知識經(jīng)驗為生長點,通過將其與已知的信息聯(lián)系或?qū)で笮滦畔⒌囊饬x而對其做出主動的建構(gòu)。這樣學生通過主動建構(gòu)的過程便改造了原有的認知結(jié)構(gòu),形成了新知識。(2)學習因社會性的相互作用而得以促進。建構(gòu)主義者認為,高級的心理過程是通過社會性的相互作用而得以發(fā)展的[3]。
2.2例題解析
2.2.1利用原理設(shè)計實驗
例1:圖1是A同學組裝的用過氧化氫溶液和二氧化錳粉末制取氧氣的簡易裝置。請寫出發(fā)生反應的化學方程式( ),二氧化錳在此反應中所起的作用是( )。
解析:用H2O2和MnO2制備氧氣是課本中的實驗內(nèi)容,學生很容易寫出該反應的化學方程式。該反應中MnO2是一種催化劑,它起催化作用。
要設(shè)計隨時發(fā)生、隨時停止,以便有效地控制反應的簡易實驗裝置,只要使H2O2和MnO2能隨時分離即可達到目的。H2O2盛裝在分液漏斗或注射器中,MnO2盛裝在小布袋中,利用鐵絲的抽動從而有效地達到二者分離之目的。
2H2O2■2H2O+O2?邙,催化作用
1)選取分液漏斗代替原裝置中的長頸漏斗。選擇合適的雙孔橡皮塞組裝儀器,通過逐滴滴加H2O2的量,有效控制反應的進行。
2)選取錐形瓶和盛裝MnO2的小袋,選擇合適的雙孔橡皮塞,利用鐵絲的上下移動,通過控制催化劑與H2O2的接觸,達到實驗目的。
3)選取錐形瓶(或大試管)和注射器,選擇合適的雙孔橡皮塞組裝儀器,通過控制注入H2O2的量達到實驗目的。
4)選取一只小試管放入錐形瓶內(nèi),把長頸漏斗的下端插入小試管中,利用H2O2 “液封”來控制反應的進行。
點撥:本題源于課本而又不拘泥于課本,通過對課本實驗裝置的改進,考查學生思維的靈活性、廣闊性,防止學生背實驗的應試做法。
2.2.2利用原理評價實驗
例2:圖2是某研究性學習小組設(shè)計的幾種裝置,請分析并回答下列問題。
A裝置可用作實驗室制取O2、H2或CO2的發(fā)生裝置,用此裝置制取O2的化學方程式是( )。
解析利用A裝置在常溫下反應制備氧氣,因此所用試劑為過氧化氫和二氧化錳。將固體藥品放于隔離銅網(wǎng)上,便于固體藥品和液體藥品的分離,從而達到控制反應進行的目的。裝置C可根據(jù)反應的需要隨時放入或取出礦泉水瓶,從而使化學反應隨時發(fā)生隨時停止,利用身邊的廢舊物質(zhì)進行實驗,體現(xiàn)了學以致用的教學原則;若將銅離網(wǎng)改用鐵絲做成,鐵將與酸反應產(chǎn)生氫氣,導致所制備的氣體不純。銅與鹽酸不反應,鐵能與鹽酸說明鐵的活動性比銅強。
解析:2H2O2■2H2O+O2?邙,本題通過學生對3種實驗裝置異同的比較,加深學生對啟普發(fā)生器原理的理解,充分認識到利用該原理制備氣體的優(yōu)越性,為以后的實驗學習奠定知識基礎(chǔ)。
總之,在初中化學復習課教學過程中,只要掌握其內(nèi)在的規(guī)律和聯(lián)系,做到舉一反三,那么此類問題就能迎刃而解。
參考文獻:
[1]周春艷. 巧設(shè)情境,提高初中化學復習質(zhì)量[J]. 學周刊,2012,02:112.
[2]沈冬云. 初中化學復習課有效性之初探[J]. 科學教育,2012,02:42-43.
[3]張信群. 淺談如何提高初中化學復習課的效率[J]. 成功(教育),2012,05:226-227.