摘 要:新課改對(duì)化學(xué)教學(xué)提出了更高要求,學(xué)生不僅需要掌握相應(yīng)的化學(xué)知識(shí),同時(shí)還需要具備學(xué)以致用的能力,基于此,文章從化學(xué)實(shí)驗(yàn)出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,以供相關(guān)人士交流和借鑒。
關(guān)鍵詞:化學(xué)計(jì)算;分析;解法;反思
這是在化學(xué)復(fù)習(xí)課上學(xué)生遞上來(lái)的一道題:過(guò)氧化氫溶液在存放過(guò)程中會(huì)緩慢分解。(過(guò)氧化氫溶液;主要成分:H2O2;質(zhì)量分?jǐn)?shù):
30%;凈重:500g。)括號(hào)內(nèi)為實(shí)驗(yàn)室保存的一瓶過(guò)氧化氫溶液的標(biāo)簽。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為了解過(guò)氧化氫的分解情況,取5g該溶液共制得氧氣0.64g。試計(jì)算這瓶過(guò)氧化氫溶液在保存過(guò)程中已經(jīng)分解的過(guò)氧化氫的質(zhì)量(精確到0.01g)。我當(dāng)時(shí)正在組織學(xué)生進(jìn)行化學(xué)總復(fù)習(xí),對(duì)于上面的這道題,我以前從未接觸過(guò),課前也未做仔細(xì)的推敲與計(jì)算。
下面我就談?wù)勥@道題曲折而有趣的教學(xué)過(guò)程,與各位同仁共勉。
場(chǎng)景一:
學(xué)生:我們計(jì)算的結(jié)果與參考答案不一樣。
教師:參考答案僅作參考,不一定就是標(biāo)準(zhǔn)答案,學(xué)習(xí)不能一味地迷信書(shū)本的參考答案與教師的裁決。請(qǐng)同學(xué)們介紹一下自己的解法。
學(xué)生:第一步先計(jì)算原500g溶液中H2O2的質(zhì)量:500g×30%=150g。第二步計(jì)算溶液放置一定時(shí)間后剩余溶液中H2O2的質(zhì)量,設(shè)5g溶液中有x克H2O2分解生成氧氣0.64g。根據(jù)H2O2分解的化學(xué)方程式列比例式:68∶x=32∶0.64g,解得x=1.36g。由1.36g H2O2分解可生成氧氣0.64g,進(jìn)而計(jì)算出剩余溶液中H2O2的質(zhì)量為136g。第三步計(jì)算分解的H2O2的質(zhì)量:150g-136g=14g。
教師:既然分解了14g H2O2,那么14g H2O2分解有沒(méi)有O2生成呢?剩余溶液的質(zhì)量還是500g嗎?
此時(shí)學(xué)生已認(rèn)識(shí)到了計(jì)算過(guò)程思考不嚴(yán)密出現(xiàn)了錯(cuò)誤,教師適時(shí)進(jìn)行了啟發(fā)引導(dǎo)。
教師:雙氧水溶液在保存過(guò)程中溶質(zhì)的質(zhì)量變了,溶液的質(zhì)量也一定要變,但什么不變呢?
學(xué)生:溶劑的質(zhì)量不變。
教師:請(qǐng)同學(xué)們重新討論一下,此題該如何計(jì)算。
場(chǎng)景二:(6分鐘后)
教師:同學(xué)們對(duì)這道題又是如何解決的?
學(xué)生:第一步,計(jì)算得原500g 30%的雙氧水溶液中溶質(zhì)質(zhì)量為150g,溶劑質(zhì)量為350g。第二步,根據(jù)雙氧水在保存過(guò)程中溶劑的質(zhì)量不變,可計(jì)算出剩余溶液的質(zhì)量。5g雙氧水分解放出氧氣0.64g,可計(jì)算出剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.2%,那么溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.8%,則剩余溶液的質(zhì)量為350g÷72.8%=480.77g。剩余溶液中H2O2的質(zhì)量為480.77g×27.2%=130.77g。第三步計(jì)算分解的H2O2的質(zhì)量為150g-130.77g=19.23g。
我聽(tīng)后表現(xiàn)出滿(mǎn)意的笑容,學(xué)生也受到鼓舞,表現(xiàn)出對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中攻堅(jiān)克難的自信。
場(chǎng)景三:
下課后,我突然想到19.23gH2O2分解有O2生成,還有H2O生成,那么剩余溶液的質(zhì)量就不是學(xué)生計(jì)算的那個(gè)數(shù)字?;叵雽W(xué)生那樣做是因?yàn)槭艿轿业恼`導(dǎo),認(rèn)為溶劑的質(zhì)量沒(méi)有變,而忽視了H2O2分解還有H2O生成,變成了溶液的一部分。那么此題該如何解決呢?課后我與同課教師交流后,頭腦中已經(jīng)有了解決問(wèn)題的明確方案。
教師:今天我們?cè)俜治鲆幌逻@道計(jì)算題(示例并回憶昨天做法)。昨天上課時(shí)同學(xué)們計(jì)算分解了19.23g H2O2,那么19.23g H2O2分解生成的水也在溶液中。既然H2O2分解生成的H2O是溶液的一部分,那么剩余溶液中溶劑的質(zhì)量還是350g嗎?溶液的質(zhì)量還是你們計(jì)算的480.77g嗎?
學(xué)生:驚愕,感覺(jué)到昨天的計(jì)算是錯(cuò)誤的。
教師:5g雙氧水分解放出氧氣0.64g,可計(jì)算出剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?
學(xué)生:根據(jù)化學(xué)方程式可知為27.2%。
教師:500g雙氧水分解的H2O2的質(zhì)量不知道,若用xg表示,那么能否用xg表示出當(dāng)分解xg H2O2時(shí),生成氧氣的質(zhì)量呢?
學(xué)生:根據(jù)化學(xué)方程式可計(jì)算得到氧氣的質(zhì)量為3268xg。
教師:此時(shí)剩余溶液的質(zhì)量是多少呢?
學(xué)生:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,剩余溶液的質(zhì)量=500g-氧氣的質(zhì)量=500g-3268xg。
教師:剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量又為多少呢?
學(xué)生:500g×30%-xg
教師:能否用上述數(shù)值表示出剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)呢?
學(xué)生:能,500×30%-x500-3268x=27.2%,求得x=16.055≈16.05
學(xué)生:(發(fā)現(xiàn)與參考答案又一致)興奮。
教學(xué)反思:
教師方面:
1. 教學(xué)中要不斷學(xué)習(xí),不斷更新知識(shí)結(jié)構(gòu),做終身學(xué)習(xí)型的教師;
2. 教學(xué)中要不斷思考,不斷總結(jié),做研究型教師;
3. 教師要放下架子,多與學(xué)生交流、合作、溝通,做合作型教師;
4. 即使教學(xué)出現(xiàn)了錯(cuò)誤,也要在學(xué)生面前勇敢地承認(rèn)錯(cuò)誤,并及時(shí)改正。
學(xué)生方面:
1. 學(xué)習(xí)中出現(xiàn)了錯(cuò)誤,通過(guò)曲折的探究,增添了學(xué)習(xí)的興趣,思維有所擴(kuò)展,思考更加縝密;
2. 化學(xué)是一門(mén)科學(xué),尤其化學(xué)計(jì)算中所列的式子,都表示一定的意義,意義講得通,式子就列得正確,意義講不通,式子肯定有問(wèn)題;
3. 化學(xué)是科學(xué),需要我們不斷努力,不斷探索,理論聯(lián)系實(shí)際,化學(xué)與生活結(jié)合,學(xué)以致用。
作者簡(jiǎn)介:于四喜,甘肅省武威市,甘肅省武威市涼州區(qū)永昌鎮(zhèn)和寨九年制學(xué)校。