黃守燕
摘要:在中學(xué)階段有很多觀點,它們或多或少的有某些化學(xué)規(guī)律或原理的支持,也在師生中一直廣為流傳,給科學(xué)傳播化學(xué)知識帶來了很大的負面影響,但它們卻經(jīng)不起理論的推敲和實驗的檢驗。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)知識趣味之中充滿哲理,平淡之中蘊含神奇,在化學(xué)實驗中學(xué)生可以充分領(lǐng)略化學(xué)學(xué)科的特殊魅力[1]。因此在教學(xué)過程中巧妙的創(chuàng)設(shè)以實驗為主的科學(xué)探究活動,不僅有助于激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力,同時通過引導(dǎo)學(xué)生動手操作、觀察實驗、交流討論中學(xué)習(xí)化學(xué)知識,能夠激發(fā)學(xué)生的“好奇心”和求知欲,并且學(xué)生能夠在知識的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度。下面以幾例實驗實例來說明多做實驗可以易解疑惑,掃除一些知識的盲點和疑點,以便更好的完成教學(xué)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:多做實驗;易解疑惑;掃除盲點;達成目標(biāo)
中圖分類號:G632文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-864X(2016)02-0181-01
一、易解理論性知識的疑惑
比如講鹽類水解的應(yīng)用時,Al3+與S2-因水解相互促進而不共存,發(fā)生反應(yīng):2Al3++3S2— +6H2O2Al(OH)3↓+3H2S↑,學(xué)生容易類推Fe3+與S2-不能共存也是因為水解相互促進而不共存,發(fā)生反應(yīng):2Fe3++3S2— +6H2O2Fe(OH)3↓+3H2S↑,但Fe3+與S2-不能共存卻是因為Fe3+具有較強的氧化性,S2-具有較強的還原性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Fe3++S2-2Fe2++S↓造成的, 而不是相互促進水解。若S2-過量會與Fe2+繼續(xù)反應(yīng)生成黑色的FeS沉淀,發(fā)生反應(yīng):2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓。為了說明Fe3+與S2-不能共存是因為氧化還原反應(yīng)而不是相互促進水解的水解反應(yīng),我設(shè)計了兩個實驗:AlCl3溶液與Na2S溶液的反應(yīng),F(xiàn)eCl3溶液與Na2S溶液的反應(yīng)。讓學(xué)生親自動手做實驗,大家看到的現(xiàn)象的是第一個實驗有白色沉淀和有臭雞蛋氣味的氣體產(chǎn)生,第二個實驗并沒有產(chǎn)生紅褐色沉淀和臭雞蛋氣味的氣體,而是一些看到黃色沉淀產(chǎn)生,一些看到黑色沉淀產(chǎn)生。據(jù)此已足以說明Fe3+與S2-不能共存是因為氧化還原反應(yīng)而不是相互促進水解的水解反應(yīng),但同學(xué)們又會疑惑為何FeCl3溶液與Na2S溶液的反應(yīng)有的產(chǎn)生黃色沉淀,有的卻產(chǎn)生黑色沉淀,究竟是什么原因呢?于是,讓學(xué)生嘗試試劑的滴加順序不同做實驗,先加5mL的Na2S溶液再逐滴滴加少量的FeCl3溶液,看見的是黃色沉淀,而先加5mL的FeCl3溶液的再逐滴滴加Na2S溶液,看見的是黑色沉淀。通過上述實驗學(xué)生得出出現(xiàn)不同的現(xiàn)象原來是因為反應(yīng)原理不同和用量不同造成的,且明白了同類物質(zhì)的性質(zhì)既有相似性又有特殊性,在學(xué)習(xí)時要注意克服負遷移,準(zhǔn)確把握性質(zhì)的適用范圍。
二、易解非常規(guī)的疑惑
比如通常很多資料上總結(jié)的放電規(guī)律———陽極放電規(guī)律:當(dāng)陽極的電極材料為金屬(Pt或Au除外)時,通電后作電極的金屬失去電子變成金屬陽離子,溶解到電解質(zhì)溶液中.當(dāng)陽極的電極材料是惰性物質(zhì)(如Au、Pt或石墨)時,通電后溶液中的陰離子在陽極上失去電子,當(dāng)溶液中同時存在多種陰離子時,還原性強的離子先失去電子發(fā)生氧化反應(yīng).常見陰離子的還原性由強到弱的順序是:Cl—>OH->含氧酸根離子(如SO42-、NO3-等)>F-,陰極放電規(guī)律:在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)的是溶液中的陽離子.當(dāng)溶液中存在多種陽離子時,按金屬活動性順序,越不活潑的金屬,其陽離子的氧化性越強,越容易被還原.在水溶液中,鋁之前的金屬的陽離子不可能被還原。但若用此規(guī)律就無法去解決2013年重慶高考化學(xué)試題11題中寫出NO3— 在陰極放電的離子方程式,因為一般的同學(xué)都會根據(jù)一般規(guī)律思考認為根本NO3—不放電,于是我查閱資料[2]設(shè)計了如下實驗:在15V下,用石墨電極電解了四種不同濃度(1mol/L、5mol/L、10mol/L、16mol/L)的硝酸,結(jié)果是硝酸濃度低于和等于10mol/L時電解現(xiàn)象為陰極陽極均產(chǎn)生無色氣體,陽極氣體比陰極多,而當(dāng)硝酸濃度為16mol/L時電解現(xiàn)象為陰極產(chǎn)生了紅棕色氣體,陽極產(chǎn)生無色氣體。據(jù)此現(xiàn)象,同學(xué)們確信了NO3—在陰極參加了反應(yīng),于是根據(jù)氧化還原的知識即可大膽寫出NO3—被還原成N2的電極反應(yīng)式。通過這個實驗同學(xué)們感受到不能只進行片面的總結(jié)運用一般規(guī)律,而必須從原理本身出發(fā)探求知識的本質(zhì)才是解決問題的萬能鑰匙。
三、易解定勢思維之困惑
根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的條件,一些老師和學(xué)生認為CaCl2溶液能和Na2CO3溶液反應(yīng)生成CaCO3沉淀,而CaCl2溶液卻不能與NaHCO3溶液反應(yīng)。而學(xué)了弱電解質(zhì)的電離和鹽類的水解以及難溶電解質(zhì)的溶解平衡后學(xué)生分析NaHCO3和Na2CO3兩溶液得出兩溶液中有相同的離子Na+、H+、CO32-、HCO3-、OH-,大家知道CaCl2溶液能和Na2CO3溶液反應(yīng)生成CaCO3沉淀,于是有學(xué)生提出CaCl2溶液也能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CaCO3沉淀,因為在NaHCO3溶液主要存在HCO3- ,HCO3-發(fā)生微量的電離產(chǎn)生CO32-,CO32-的濃度很小,滴加CaCl2溶液瞬間生成的CaCO3沉淀很少,故開始不容易看見沉淀,但隨著CaCl2溶液滴加量增加,使HCO3-的電離平衡向右移動,產(chǎn)生的沉淀會逐漸增多,最終應(yīng)該能觀察到沉淀。于是我查閱資料[3]設(shè)計了如下實驗:向盛有1mL0.5mol/L NaHCO3溶液的試管中加一滴酚酞,再加1mL0.1mol/LCaCl2溶液。實驗現(xiàn)象為溶液的紅色逐漸消失,產(chǎn)生白色沉淀,紅白現(xiàn)象對比明顯,靜置2min發(fā)現(xiàn)試管中上層液體澄清,下層渾濁,分界明顯。據(jù)此證實了NaHCO3溶液可與CaCl2溶液反應(yīng)根據(jù)此現(xiàn)象學(xué)生分析得出白色沉淀是CaCO3,紅色消失說明溶液堿性減弱、酸性增強,應(yīng)該還有酸性物質(zhì)生成,于是由電荷守恒和原子守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式:Ca2++2HCO3— CaCO3↓+ H2CO3最后再做實驗,用CO2壓力傳感器證實實驗確實生成了CO2氣體。通過此實驗有效的消除了學(xué)生的定勢思維,突破了教學(xué)中的盲點和疑點。
綜上所述,在課堂上巧用一些實驗替代繁冗的講解,不僅可以提高學(xué)生聽課的興趣,使一些理論性很強的知識簡單易懂,促進學(xué)習(xí)原動力的更優(yōu)激發(fā)、教學(xué)著力點的更準(zhǔn)把握,對于提高化學(xué)學(xué)習(xí)也有更有效,且更有說服力。作為一名化學(xué)老師,要想在教學(xué)中避免向?qū)W生傳授似是而非的觀點,就必須經(jīng)常翻閱專業(yè)雜志,不斷的進行學(xué)習(xí),加強實驗研究,在課堂上巧做實驗,以便更易解決化學(xué)學(xué)習(xí)中的疑惑。
參考文獻:
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