彭瑞
摘 要:實驗是培養(yǎng)中學生學科素養(yǎng)的重要手段。定性實驗是對研究對象進行“質(zhì)”的分析,主要解決“有什么”或"是什么"的問題,常用文字語言描述。定量實驗是對研究對象進行“量”的分析,主要解決“有多少”的問題[1],解決更為準確的定性問題。本文主要對高中化學人教版選修四第三章的“酸堿中和滴定”的教學設計進行改進,整節(jié)課采用問題串聯(lián)的方式,基于學生的已有知識對問題進行精確設計。以學生為主體,引導學生回答教師提出的各項問題,并圍繞學生自己答出的問題總結“滴定”的原理,進行實驗設計。整節(jié)課的設計以問題串聯(lián),對學生在實景認知、教材理解、分解難度、思維提升方面有所幫助。
關鍵詞:酸堿中和滴定 問題串聯(lián) 學生主體 實驗設計 定量
一、教學過程環(huán)節(jié)設計
1.引入
播放一分鐘的包含沉淀、氣體、煙、燃燒和顏色變化的剪輯視頻,通過定性的研究方法引出本節(jié)課定量的分析方法。
2.滴定
簡單介紹滴定的定義與滴定的種類,強調(diào)本節(jié)課主要介紹其中的“酸堿中和滴定”。
3.酸堿中和滴定
①引導學生通過上述滴定的定義,自己總結出酸堿中和滴定的定義
②滴定原理與通用計算公式推算
③測定氫氧化鈉溶液的濃度,關鍵的問題是什么?引出儀器與指示劑,學生討論總結滴定管與其他測量儀器的異同
④給出儀器與試劑,學生討論,得出酸堿中和滴定大致過程、明確實驗需測量的物理量
⑤實驗操作,注意事項等。
二、問題設計
問題1:請大家結合剛才對滴定的定義來試著描述一下什么是酸堿中和滴定?推導滴定原理;
問題2:結合課本例題,思考,要想比較準確的測定待測液氫氧化鈉溶液的濃度,關鍵的問題是什么?
問題3:已知的可以測量液體體積的儀器有哪些?
問題4:觀察手中滴定管與量筒有何異同?(討論1)
問題5:為什么酸式滴定管不能裝堿性溶液?堿式滴定管不能裝酸性溶液或氧化性溶液?(討論2)
問題6:前面問題2中想到的關鍵點:如何判斷中和反應恰好完全進行?
問題7:常用酸堿指示劑有哪些?變色范圍?
問題8:思考兩個問題:①根據(jù)所列實驗試劑與儀器討論實驗目的是測量什么?計算什么?②酸堿中和滴定大致流程設計; (討論3——課程關鍵)
問題9:回想一下使用容量瓶、分液漏斗之前都會進行什么操作?使用滴定管之前需要此操作嗎?
問題10:洗滌后未干燥時能否直接向滴定管中倒入標準液和待測液?應有一步什么操作?
問題11:假設滴定前滴定管下端存在氣泡,滴定后氣泡消失,是否影響滴定的測量結果?應怎么做?
問題12:既然排氣泡需要流出部分標準液,在向滴定管中裝標溶液時,應該使液面在什么位置較好?排氣泡后應做什么?
問題13:在用待測液滴定之前,錐形瓶內(nèi)還需加入什么試劑?
問題14:反應完全也就是滴定終點的現(xiàn)象是怎樣的?
問題15:只要加入最后一滴溶液變?yōu)闇\紅色就可以了嗎?萬一只是局部反應了而瓶中并未反應完全呢?
問題16:注意觀察,看(教師)的哪只手在控制滴定管,哪只手在振蕩錐形瓶?思考眼睛在滴定過程中應該看著滴定管中逐漸下降的液面,還是錐形瓶中的顏色變化?
問題17:到達滴定終點時,滴定管讀數(shù)應精確到小數(shù)點后幾位?
問題18:如何計算?
問題19:滴定操作,一定是標準液滴定待測液嗎?能否反過來用待測液滴定標準液?[1]
問題20:在滴定操作過程中有哪些需要注意的地方?萬一這些地方有疏漏,是否會影響最終的計算結果?
問題21:待測液的濃度取決于以上的哪一個值?
問題22:酚酞變色范圍8—10,為什么可以用酚酞做酸堿中和的指示劑?
上述問題8中引導學生基于前面對滴定原理推導、例題中分析出的關鍵問題,結合儀器與試劑,對整個酸堿中和滴定實驗過程進行大致分析,組內(nèi)討論,提出后組間找出問題進行完善,提高學生的思考能力、表達能力、邏輯推理能力。
問題20、21、22設置目的為引出第二課時誤差分析與滴定(突躍)曲線的問題,將課程中學生也困惑的部分提前引出,讓學生肯定自己的疑惑并在課后可以提前進行學習和思考。為第二課時的學習鋪路。
三、滴定原理設計
假設:A為標準液;B為待測液,aA + bB == cC + dD ,滴定目的?
由物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比引入待測液、標準液的濃度、體積與化學計量數(shù)的關系,得到計算包括酸堿中和滴定在內(nèi)的所有滴定實驗中待測液濃度的公式。
這樣可以更好的幫助在學生宏觀認知方面進行擴充,而不僅是局限于本節(jié)課的限定知識點。也可使學生思維層次有一個明顯的提升。這些不是教師直接告知學生的,通過引導用學生之口總結,以學生為主體很好的幫助學生建立信心,從實際鼓勵學生的思維拓展。
本文主要以大量的問題為主線對高中化學的酸堿中和滴定第一課時進行了教學設計的改進。改進一,環(huán)節(jié)設計中由定性到定量到滴定再到酸堿中和滴定,由大入小走進課堂;改進二,整節(jié)課全部以問題形式串聯(lián),以學生為主體,問題設置連貫不突兀,學生通過前置問題的設計和思考可以較為流暢的回答后續(xù)問題進行課程學習;改進三,酸堿中和滴定原理的設計由小入大,回歸所有滴定的原理推導,便于學生思維的拓展和對試題的多角度分析。
通過問題,利用原理明確需測定的物理量、對酸堿中和滴定過程進行設計、計算出待測液濃度。完成教學目標。
參考文獻
[1]林美鳳.抓住實驗中的“準”和“精”發(fā)展學生的定量思維——酸堿中和滴定的實驗教學[J].中學化學教學參考,2017(18):47-49.