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        巧用教材練習(xí)題 優(yōu)化初高中化學(xué)實驗銜接
        ——由一道教材課后練習(xí)題引發(fā)的思考

        2018-04-28 01:45:30馮姍
        文化創(chuàng)新比較研究 2018年7期
        關(guān)鍵詞:高中化學(xué)實驗質(zhì)量

        馮姍

        (浙江省春暉中學(xué),浙江上虞 312300)

        習(xí)題教學(xué)是教學(xué)中比較重要的環(huán)節(jié),能將學(xué)生應(yīng)掌握的知識以問題的形式較直觀、個性化展現(xiàn),作為一種信息反饋,可以檢驗、了解、評價學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和水平[1]。蘇教版必修一專題二從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)的第二專題鈉、鎂及其化合物練習(xí)與實踐中10(6)現(xiàn)有某碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物樣品,請設(shè)計兩種實驗方案測定其中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。兩種實驗方案的要求,給學(xué)生一定的發(fā)揮空間,利用此處,進行實驗教學(xué),進行一次良好的教學(xué)和學(xué)習(xí)體驗。根據(jù)學(xué)生作業(yè)情況,在實驗室內(nèi)完成第二部分教學(xué)工作。

        1 提出方案,有的放矢

        方案的設(shè)計初中的基礎(chǔ)尚佳,不足之處是清晰及完整程度,在實驗室內(nèi),面對即將開始的實驗操作,學(xué)生自然會將不完善之處補足。根據(jù)物質(zhì)的基本物理和化學(xué)性質(zhì),經(jīng)過整理和歸類,初步提出相應(yīng)的測定方案。

        1.1 固體法,通過固體物質(zhì)的質(zhì)量進行組分分析

        (1)方案甲,固體差量法:稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1,加熱至恒重,稱量質(zhì)量m2,通過質(zhì)量差△m,計算碳酸氫鈉的質(zhì)量。

        (2)方案乙,固體物質(zhì)轉(zhuǎn)化法:稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1,加入足量稀鹽酸至無氣泡生成,蒸發(fā)結(jié)晶,冷卻,稱量固體物質(zhì)質(zhì)量m2,根據(jù)兩處質(zhì)量列方程組進行組分計算。

        1.2 氣體法,通過測定氣體質(zhì)量進行組分分析

        方案丙,稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1,加熱,將生成的氣體依次通過濃硫酸(裝置A)和足量澄清石灰水(裝置B)中,加熱至裝置A中無氣泡,稱量AB裝置的增重,計算固體物質(zhì)的組分。

        1.3 沉淀法,通過測定沉淀質(zhì)量進行組分分析

        方案丁,稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1,溶于適量蒸餾水配成溶液,加入足量氫氧化鋇溶液,靜置、過濾,根據(jù)沉淀質(zhì)量計算固體組分。

        1.4 溶液測定法,通過溶液中物質(zhì)轉(zhuǎn)化進行組分分析

        方案戊,稱取一定質(zhì)量的混合樣品質(zhì)量m1,溶于適量蒸餾水配成溶液,稱量溶液總質(zhì)量m2,通入足量二氧化碳至溶液質(zhì)量不再變化,稱量溶液總質(zhì)量m3,根據(jù)兩次溶液質(zhì)量變化計算碳酸鈉質(zhì)量,進而計算碳酸氫鈉的質(zhì)量。

        2 比較分析,優(yōu)化選擇

        整體上利用碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要物理和化學(xué)性質(zhì):碳酸氫鈉受熱分解形成碳酸鈉、二氧化碳、水,碳酸鈉、碳酸氫鈉某些條件下可以形成碳酸鹽沉淀,碳酸鈉溶液可以與二氧化碳形成碳酸氫鈉。綜合比較分析幾個方案不難發(fā)現(xiàn)以下值得思考的問題。

        (1)甲乙對比,測量對象均為固體,甲反應(yīng)環(huán)境單一,只要保證分解完全,可直接求得碳酸氫鈉質(zhì)量。乙加入稀鹽酸,既要保證物質(zhì)轉(zhuǎn)化完全,又要保證最終稱量固體中無其他干擾物質(zhì),另外,乙方案的計算對于高中學(xué)生也是一個難點,需要列方程組,根據(jù)元素守恒進行計算。方案中均涉及固體物質(zhì)恒重的稱量方法,這是區(qū)別于初中科學(xué)的一個細節(jié)問題。

        (2)甲丙對比,同樣反應(yīng)原理,甲測定對象始終為固體物質(zhì),丙關(guān)注生成產(chǎn)物,需要測定數(shù)據(jù)多,涉及實驗儀器較復(fù)雜,影響因素多,如何保證物質(zhì)全部分解,生成產(chǎn)物被完全吸收都是高中區(qū)別于初中需要關(guān)注的細節(jié)。

        (3)丁關(guān)注碳酸根離子可以形成沉淀的特點,在交流討論中可以引導(dǎo)學(xué)生思考加入試劑氫氧化鈣溶液,氫氧化鋇溶液與氯化鈣、氯化鋇溶液之間的差異,實驗?zāi)M,比較優(yōu)化(見表1)。

        表1 沉淀法(方案?。┘尤朐噭┍容^分析

        (4)方案戊,學(xué)生可以逆向思維,從物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化角度進行方案設(shè)計值得肯定,但需測量數(shù)據(jù)較多,干擾因素大,碳酸鈉完全轉(zhuǎn)化形成碳酸氫鈉的時間較長,判斷較難。

        3 結(jié)合考試,升華知識結(jié)構(gòu)

        通過實驗方案的設(shè)計,將碳酸鈉及碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化補充完整并靈活運用,結(jié)合不同方案補充實驗中需要注意的問題,周整而不瑣碎,通過比較優(yōu)化形成實驗方案設(shè)計的良好習(xí)慣,為今后學(xué)習(xí)服務(wù),為考試中較陌生的實驗題鋪墊。

        教材是重要的學(xué)習(xí)資料,也是學(xué)選考的命題依據(jù)之一,浙江省2018年4月考中28題儀器的選擇改編于教材上專題三8題氫氣收集裝置選擇,29題計算源于專題一9的改編。教學(xué)中關(guān)注并適度挖掘課后練習(xí)題,對于學(xué)生整體知識結(jié)構(gòu)的完善大有裨益,對于考試方向的預(yù)測也有幫助,學(xué)生不會覺得學(xué)習(xí)與考試割裂,學(xué)習(xí)會更有方向感,考試也更有成就感。

        4 縱觀學(xué)情,提升核心素養(yǎng)

        高一學(xué)生仍處于適應(yīng)期,需要慢慢蛻變,告別初中整體科學(xué)的學(xué)習(xí)體系,有甄選性保留初中所學(xué),部分完善,部分懷疑進而重建,逐漸形成適合于高中化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。如碳酸鈉在學(xué)習(xí)中需要補充對碳酸氫鈉這種鹽的認識,從組成和性質(zhì)上分別了解,并結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)完善初中舊識。需要懷疑的是,該鹽既可以與酸反應(yīng)、又可以與堿反應(yīng),需要從組成上重新認識碳酸氫根。

        (1)有利于加強變化觀念與平衡思想,物質(zhì)的變化是有條件的,固體碳酸氫鈉間可以直接加熱得到碳酸鈉,但沒有加熱條件,沒有固體環(huán)境該反應(yīng)較難進行,即方案設(shè)計時,將碳酸氫鈉分解可以直接對固體物質(zhì)進行加熱,而從碳酸鈉轉(zhuǎn)化得到碳酸氫鈉,需要在溶液中進行。

        (2)實驗探究與創(chuàng)新意識。能依據(jù)探究目的提出多種方案設(shè)計,在多種方案共存時,優(yōu)化實驗方案,完成實驗操作,能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結(jié)論;能和同學(xué)交流實驗探究的成果,提出進一步探究或改進實驗的設(shè)想。

        利用一道小題打開化學(xué)學(xué)習(xí)的大門,更好、更快、更真切地體會高中化學(xué)的學(xué)習(xí)方法,適應(yīng)化學(xué)學(xué)習(xí),提升化學(xué)核心素養(yǎng)。

        [1]劉知新.化學(xué)教學(xué)論[M].北京:高等教育出版社,1997.

        [2]彭慶國.高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)[J].教書育人,2014(7):52.

        [3]石敏.關(guān)于案例教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].高考:綜合版,2014(3):64.

        [4]向延海.高中化學(xué)教學(xué)中創(chuàng)新教育策略探討[J].中學(xué)時代,2014(16):35.

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