閔鳳林
摘 要:初中化學(xué)教學(xué)是初中教學(xué)體系的重要組成部分,化學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力有極大的幫助。對初中化學(xué)教學(xué)案例重組進(jìn)行嘗試,希望為提高教學(xué)質(zhì)量提供幫助。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);教學(xué)案例重組;試驗(yàn)方案
化學(xué)教學(xué)案例重組的目的是在教師的指導(dǎo)下,以試驗(yàn)?zāi)康臑榛A(chǔ),學(xué)生自行設(shè)計(jì)試驗(yàn)要素和實(shí)驗(yàn)步驟的過程,這一過程有利于學(xué)生分析能力和觀察能力的培養(yǎng),打破了傳統(tǒng)教學(xué)的弊端。下面以實(shí)驗(yàn)室制取氧氣為例,進(jìn)行化學(xué)教學(xué)案例的重組。
一、設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,為試驗(yàn)做好準(zhǔn)備
本次試驗(yàn)的研究內(nèi)容是在試驗(yàn)中進(jìn)行氧氣的制取,研究的目的是在試驗(yàn)過程中進(jìn)行氧氣反應(yīng)原理的觀察和操作方法的使用。氯酸鉀加熱生成氧氣和氯化鉀;高錳酸鉀加熱生成氧氣、錳酸鉀、二氧化錳。試驗(yàn)主要需要的器材有:鐵架臺、試管、集氣瓶、酒精燈、試管夾、單孔橡皮塞、導(dǎo)管、水槽、藥匙、火柴、天平、氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀。
想要將制取氧氣的試驗(yàn)難度降低,需要加強(qiáng)對學(xué)生試驗(yàn)操作規(guī)范的教學(xué),將課題進(jìn)行分解,復(fù)雜的試驗(yàn)變成幾個小型的試驗(yàn),再逐一進(jìn)行試驗(yàn)操作,具體如下:(1)氧氣采集;(2)檢查氧氣;(3)觀察反應(yīng)原理;(4)固體加熱;(5)催化劑的使用;(6)試驗(yàn)總結(jié)。
二、試驗(yàn)步驟
按照試驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)置,教師在旁進(jìn)行指導(dǎo),學(xué)生需在試驗(yàn)過程中進(jìn)行試驗(yàn)記錄。
(1)用酒精燈同時加熱氯酸鉀和二氧化錳。注意:試管口應(yīng)略微向下傾斜,以防止水倒流。夾鉗應(yīng)夾住試管中上部,插入試管應(yīng)短,先將火焰均勻加熱,然后將火焰固定在藥位。一段時間后,將火星木條插入試管口,觀察并記錄氯酸鉀為白色固體、二氧化錳為黑色粉末的現(xiàn)象。當(dāng)氯酸鉀被加熱融化時,會產(chǎn)生少量氣體,導(dǎo)致火花帶再次燃燒。同時,加熱的二氧化錳不會產(chǎn)生氣體,而帶有火星的條紋則保持不變。
老師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識,討論氯酸鉀和酒精燈在高溫下產(chǎn)生氧氣,導(dǎo)致木材重新燃燒的原理。加熱二氧化錳不會產(chǎn)生
氧氣。
(2)將二氧化錳倒入試管中的熱氯酸鉀中,將火星膠帶從試管中伸出。觀察并記錄此現(xiàn)象。當(dāng)二氧化錳加入高溫氯酸鉀中時,大量的氣體迅速產(chǎn)生,火星的木條被重新燃燒。
(3)當(dāng)試管內(nèi)不再產(chǎn)生氣體時,加入少量氯酸鉀并加熱,觀察并記錄火星板口管的現(xiàn)象:試管內(nèi)迅速產(chǎn)生大量氣體,火星板重新點(diǎn)燃。二氧化錳冷卻后,取出勺子并稱重。將湯匙的質(zhì)量與實(shí)驗(yàn)前的質(zhì)量進(jìn)行比較,并記錄變化:質(zhì)量不變。指導(dǎo)學(xué)生思考和探索二氧化錳作為催化劑可以加快氯酸鉀的化學(xué)反應(yīng)速度,其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不發(fā)生變化。
(4)氧氣通過排水或向上排放的空氣收集。教師引導(dǎo)學(xué)生思考和探索的原則是:由于氧不易溶于水,采用排水法;由于氧比空氣稍重或密度比空氣稍大,采用向上排空法。所選擇的儀器是水箱、氣瓶和玻璃板。
(5)氧氣試驗(yàn):將帶有火星的木棒放入瓶中燒掉。
三、小組討論,進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的研究
學(xué)生對直觀新穎的實(shí)驗(yàn)情境感興趣,但在交流和報(bào)告實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時往往感到無聊。此時,教師應(yīng)利用這種情況指導(dǎo)學(xué)生交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、現(xiàn)象和問題,并從原理和方法上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。同時,教師要引導(dǎo)學(xué)生從“事故”中發(fā)現(xiàn)自己在化學(xué)學(xué)習(xí)中的探索價(jià)值。
在探索性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐中,由于設(shè)計(jì)方案不準(zhǔn)確、觀察不透徹、隨機(jī)操作或藥物、設(shè)備等客觀因素而發(fā)生事故。完成實(shí)驗(yàn)步驟后,記錄這些事件和數(shù)據(jù),以探索原因。在實(shí)驗(yàn)室氧氣生產(chǎn)過程中,一名學(xué)生將黑色的“二氧化錳”放在加熱的氯酸鉀試管中,試管破裂。面對這種意想不到的現(xiàn)象,教師應(yīng)及時提醒學(xué)生注意觀察和記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,要求學(xué)生從操作、藥品、設(shè)備等方面找出事故原因。結(jié)果表明,碳粉和二氧化錳的外觀與黑火藥相同。一個學(xué)生把木炭粉誤認(rèn)為是二氧化錳,把它放在一個加熱的氯酸鉀管里。其原理是氯酸鉀經(jīng)熱分解產(chǎn)生氧氣,木炭粉是可燃物。一旦完全暴露在氧氣中,它會在短時間內(nèi)迅速燃燒,試管會爆裂。
最后,討論了實(shí)驗(yàn)室制氧方法與工業(yè)制氧方法的區(qū)別,以及制氧原理。工業(yè)過程是沒有新物質(zhì)形成的物理變化。
四、試驗(yàn)總結(jié)
當(dāng)收集氧氣時,在停止加熱之前,應(yīng)將管子從水中取出,以防止管子在重新吸收水后膨脹。當(dāng)采用排氣法收集氣體時,由于氧氣比空氣稍重或密度稍高,管道應(yīng)到達(dá)瓶底。一些學(xué)生收集了三次,并把火星棒放在瓶子的口中進(jìn)行檢查。結(jié)果不完整。后來的原因是在收集過程中管子沒有放在瓶子的底部。總結(jié)和比較兩種實(shí)驗(yàn)室制氧方法,得出新物質(zhì)屬于化學(xué)變化。它們都是由一種物質(zhì)產(chǎn)生的,即分解反應(yīng)。通過實(shí)驗(yàn)總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)化學(xué)知識的遷移和思考能力,加深對“分解反應(yīng)”概念的理解。
綜上所述,實(shí)驗(yàn)案例重組有利于深化學(xué)生對本學(xué)科的興趣,鞏固學(xué)生的化學(xué)知識,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究能力。
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