林賽玉 張賢金
摘要:以“走進(jìn)天宮課堂——再識Vc泡騰片”為主題,基于真實情境開展溶液的教學(xué)。通過“識Vc之液”“觀Vc之色”“品Vc之味”“探Vc之氣”的任務(wù)驅(qū)動,幫助學(xué)生深層理解溶液單元知識,通過單元教學(xué)統(tǒng)整溶液中零散的碎片化知識,形成結(jié)構(gòu)化知識,促進(jìn)深度學(xué)習(xí),提升解決真實情境問題的方法和能力,落實核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:Vc泡騰片;溶液;單元復(fù)習(xí);核心素養(yǎng);深度學(xué)習(xí)
文章編號:1008-0546(2023)12-0012-05 中圖分類號:G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2023.12.003
一、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)現(xiàn)狀分析
“溶液”選自粵教版九年級《化學(xué)(下冊)》第七單元,主要涉及內(nèi)容有“溶解與乳化”“物質(zhì)溶解的量”“溶液濃稀的表示”“結(jié)晶現(xiàn)象”。本單元是在學(xué)生熟悉的常見溶劑——水的性質(zhì)認(rèn)識的基礎(chǔ)上展開的,幫助學(xué)生認(rèn)識一類混合物——溶液。通過認(rèn)識溶液的學(xué)習(xí)認(rèn)識研究物質(zhì)的一般思路:從定性認(rèn)識到定量認(rèn)識,學(xué)會用微粒觀看待化學(xué)變化。溶液這單元概念多,知識點比較抽象,學(xué)生在知識遷移上有較大困難。
目前,很多教師從不同的角度進(jìn)行了多種教學(xué)設(shè)計。有的教師應(yīng)用常見的藥物止咳糖漿、小兒酚黃那敏顆粒等藥劑為真實的生活情境,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)動力,從學(xué)生的已有認(rèn)知出發(fā),理解溶解現(xiàn)象、飽和溶液等相關(guān)內(nèi)容,很好地復(fù)習(xí)了單元核心知識;[1]有的教師從實驗激趣,通過學(xué)生熟悉的“沉浮的千禧”,自然而然地引出溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等相關(guān)概念,復(fù)習(xí)了具體概念,體會了溶液的價值;[2]有的教師以導(dǎo)游的身份介紹物理方法生產(chǎn)氯化鈉為主線,感受古人智慧,了解從混合物中得到純凈物的考慮因素。[3]這些設(shè)計都給筆者很大啟發(fā),但是大部分教師都沒有對知識進(jìn)行系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計,使知識內(nèi)化為學(xué)生自己能夠理解的思維結(jié)構(gòu)。
二、教學(xué)思想
以天宮課堂中的Vc泡騰片為情境串聯(lián)本節(jié)課的內(nèi)容,從“識Vc之液”“觀Vc之色”“品Vc之味”“探Vc之氣”的任務(wù)驅(qū)動等方面,對溶液進(jìn)行定性和定量探究。通過設(shè)置生活化的問題,不僅聚焦溶液單元核心知識,而且能發(fā)展學(xué)生的問題解決能力,促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展。
三、教學(xué)目標(biāo)
(1)通過觀看神舟十三號航天員在太空的生活之旅視頻,感受航天員對中國航天事業(yè)發(fā)展所作出的巨
大貢獻(xiàn),激發(fā)民族自豪感。
(2)以“Vc泡騰片”為載體的實驗,鞏固溶液的組成、特性、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)模型認(rèn)知,培養(yǎng)根據(jù)溶解度曲線讀取信息的能力,并建構(gòu)根據(jù)溶解度曲線進(jìn)行分離提純考慮因素的思路;鞏固過濾、結(jié)晶、溶解等實驗基本操作。
(3)通過由甘蔗制備蔗糖晶體,培養(yǎng)實踐動手能力,充分地體現(xiàn)“做中學(xué)”,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,感受化學(xué)學(xué)科價值。
(4)通過建構(gòu)溶液思維導(dǎo)圖,使知識系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,形成知識結(jié)構(gòu)內(nèi)在關(guān)聯(lián),進(jìn)一步深化對核心知識的理解與遷移應(yīng)用。
四、教學(xué)流程
詳見表1。
四、教學(xué)過程
1.課堂引入
【引入】播放神舟十三號短視頻
【教師】從視頻中我們看到航天員在天宮實驗站中進(jìn)行了兩次實驗授課,里面有油水分離實驗與泡騰片實驗,今天老師將這兩個實驗進(jìn)行整合下,看下會擦出怎樣的火花,來看下實驗具體是如何操作的?
【演示實驗】往瓶子中倒入30 mL的水,再加入50 mL 的油,滴入數(shù)滴色素,再加入一片泡騰片,觀察現(xiàn)象。
【問題1】完成該實驗需要準(zhǔn)備什么儀器與藥品?
【學(xué)生】膠頭滴管,量筒,瓶子,泡騰片,油,水,色素。
【問題2】油倒入水中觀察到什么現(xiàn)象?這種混合液叫作什么?
【學(xué)生】油水不相溶的分層現(xiàn)象;混合液叫作乳濁液。
【教師演示】接下來滴入色素再加入今天的主角“泡騰片”,觀察現(xiàn)象。
【學(xué)生】(既好奇又興奮地觀察)大量氣泡產(chǎn)生。
【教師】對,這種現(xiàn)象叫作“火山噴發(fā)”,當(dāng)有大量氣體聚集的時候帶動水沖出油層,而水由于受到重力的作用往下沉,產(chǎn)生類似“火山噴發(fā)”的效果(如圖1所示)。那接下來同學(xué)們來做一個簡單的實驗。
2.環(huán)節(jié)一:識Vc之液
【實驗內(nèi)容】向100 mL、150 mL 的水杯中分別加入一片泡騰片,微微晃動杯子,觀察并記錄實驗現(xiàn)象。完成實驗后,小組討論并回答關(guān)于配制的液體相關(guān)問題。
【學(xué)生交流討論、匯報展示】觀察到有大量的氣泡產(chǎn)生,同時液體由無色變成粉色(如圖2所示)。
問題1:配制液體的過程涉及的操作名稱是什么?
【學(xué)生】從實驗中觀察到泡騰片慢慢溶于水,因此叫溶解。
問題2:各部分的濃度是否一致?說說你判斷的依據(jù)。
【學(xué)生】一致,將一杯液體倒至其他杯中時,顏色深淺一樣,說明該液體具有均一性。
問題3:外界條件不變,放置一段時間,會不會出現(xiàn)分層現(xiàn)象?為什么?
【學(xué)生】不會,該液體具有穩(wěn)定性。
問題4:配制的液體是純凈物還是混合物?【學(xué)生】混合物,既有泡騰片又有水。
【教師】那同學(xué)們認(rèn)為這個混合液是不是溶液,嘗試用自己的語言說說什么是溶液?
【學(xué)生】是溶液,溶液是溶質(zhì)溶于溶劑形成的均一、穩(wěn)定的混合物。
問題5:從微粒角度分析溶解過程?
【學(xué)生】物質(zhì)中的微粒不斷運動擴(kuò)散到水分子中?!窘處煛靠磥硗瑢W(xué)們對溶液的定性認(rèn)識都很到位。3.環(huán)節(jié)二:觀Vc之色
【教師】剛才說的都是兩杯溶液的相同點,那這兩杯溶液有沒有不同點?
【學(xué)生】一杯多一杯少。
【學(xué)生】一杯顏色深一杯顏色淺。
【提出問題】為什么配制的溶液會呈現(xiàn)出深淺不一的顏色。
【學(xué)生】濃度不同。
【學(xué)生】溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同。
【小結(jié)】濃度的表示方法很多,我們初中階段常用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示溶液的濃度。
【追問】溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是如何表示溶液的濃度的?
溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=溶液的質(zhì)量(溶質(zhì)的質(zhì)量)×100%
【學(xué)生討論交流】現(xiàn)有25 g 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的蔗糖溶液、20 g 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的蔗糖溶液、蔗糖晶體和蒸餾水,請選用上述藥品,設(shè)計不同的方案配制50 g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的蔗糖溶液。
【學(xué)生】方案一:稱取蔗糖晶體10 g,蒸餾水量取40 mL。
【教師】你是怎么想到的?
【提問】溶液從溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%變成20%,這個過程叫什么?有什么特點?
【學(xué)生】稀釋,稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變?!窘處煛咳绾螌崿F(xiàn)?
【教師】如表2所示,需要水的量是40 mL 還是25 mL 呢?說明理由。
【學(xué)生】25 mL;40 mL是稀釋后溶劑的總量,原來已經(jīng)有15 mL 的水,所以只需加25 mL 的蒸餾水。
【教師】那如何操作呢?
【學(xué)生】方案二:量取25 mL 的蒸餾水加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的溶液中,即可配成50 g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的溶液。
【教師】如何將20 g 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的蔗糖溶液變成50 g 溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的蔗糖溶液呢?
【學(xué)生】肯定要加溶質(zhì)。
【教師】同學(xué)們嘗試算算需要加多少溶質(zhì)?
【學(xué)生】先算出變化前溶質(zhì)的質(zhì)量為20 g×15%=3 g,溶劑的質(zhì)量為20 g-3 g=17 g;變化后溶質(zhì)的質(zhì)量為50 g×20%=10 g,溶劑的質(zhì)量為50 g-10 g=40 g,因此需要稱量蔗糖7 g,量取蒸餾水23 mL。將稱好的蔗糖、量好的蒸餾水加入20 g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的蔗糖溶液中便可。
【教師】掌聲送給這位同學(xué),看來他對溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的模型認(rèn)知非常到位。
【追問】請同學(xué)們思考下,如果同種溶液,濃度不同性質(zhì)會相同嗎?能舉一個例子嗎?
【學(xué)生】不一樣,濃硫酸與稀硫酸的性質(zhì)不同。濃硫酸有很強(qiáng)的腐蝕性等,但稀硫酸沒有。
【小結(jié)】為了更好地利用溶液,不僅需要對溶液有定性認(rèn)識,也需要對溶液有定量的認(rèn)識,這也是認(rèn)識物質(zhì)的一般思路——從定量認(rèn)識到定性認(rèn)識。
4.環(huán)節(jié)三:品Vc之味
【過渡】品嘗自制的飲品,感覺怎么樣?
【學(xué)生】酸酸甜甜。
【追問】為什么會酸酸甜甜的?
【教師】從現(xiàn)象看本質(zhì),需要認(rèn)識泡騰片的成分,成分中的檸檬酸和蔗糖使其酸甜可口。
【追問】蔗糖晶體是如何制備的?
【過渡】書本上我們學(xué)習(xí)過哪種晶體的制備?是否可以遷移下?
【學(xué)生】食鹽的制備:先取一定量的粗鹽溶于燒杯中,并用玻璃棒攪拌,接著用漏斗過濾出沙子,然后將濾液倒入蒸發(fā)皿中蒸發(fā),直至有大量晶體析出,停止加熱。
【教師】同學(xué)們根據(jù)該同學(xué)的思路思考一下蔗糖晶體的制備流程。
【同學(xué)們交流討論反饋】先將甘蔗榨成汁,然后過濾掉蔗渣,將蔗汁倒入鍋中邊加熱邊攪拌,待其變黏稠時停止加熱,冷卻、結(jié)晶。
【追問】你們怎么知道是降溫、結(jié)晶,應(yīng)考慮什么因素?
【學(xué)生】根據(jù)蔗糖的溶解度與溫度的變化關(guān)系。
【PPT展示】圖3為蔗糖的溶解度曲線。
根據(jù)圖3回答下列問題:
【問題1】a 點表示此時溶液是(“飽和溶液”或“不飽和溶液”);
【問題2】計算此時 a 點的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式。
【問題3】將溶液從b點變成a點有哪些方法?
【學(xué)生】a 點表示90℃時,在100 g 水中最多溶解400 g 的蔗糖。
【學(xué)生】a點溶液是飽和溶液,曲線上任何一點都是飽和溶液。
【學(xué)生】a點的溶液為飽和溶液,所以可用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=S/(100+S)×100%。溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為400 g/(400 g+100 g)×100%。
【學(xué)生】b點溶液是不飽和溶液,a點溶液是飽和溶液,根據(jù)圖3分析不飽和溶液到飽和溶液可以用降溫結(jié)晶法。
【教師】播放視頻生活中如何自制蔗糖,是否按同學(xué)們所講的方案進(jìn)行,感受學(xué)科價值。
【小結(jié)】物質(zhì)提純方法
5.環(huán)節(jié)四:探Vc之氣
【提出問題】為什么叫它泡騰片,與燒開水時冒泡會一樣嗎?
【學(xué)生】不一樣,燒水時冒泡是因為溫度升高,氣體(氧氣)的溶解度變小,所以有大量的氣泡。
【追問】這過程是物理變化還是化學(xué)變化?
【學(xué)生】物理變化,水中的氧氣因溫度升高溶解度減少,而此過程發(fā)生了化學(xué)變化。
【追問】這個氣體是如何產(chǎn)生的?需要老師提供什么資料?
【PPT 展示】圖4顯示了泡騰片的主要成分及輔料。平臺,為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實的表現(xiàn)機(jī)會。[4]溶液單元概念抽象,學(xué)生理解與遷移應(yīng)用上會有較大的障礙,本節(jié)課以“走進(jìn)天宮課堂——再識Vc泡騰片”為主題,將溶液中零散知識點通過Vc泡騰片有趣的載體使知識點系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,巧妙地從學(xué)科知識走向?qū)W科素養(yǎng)。通過對Vc泡騰片的探究真實問題解決,使學(xué)生體會到化學(xué)知識就在身邊,用化學(xué)的眼光觀察身邊的事物,激發(fā)學(xué)生求知欲,拓寬學(xué)生視野,同時從不同方面提升學(xué)生解決真實問題能力,建構(gòu)知識,促進(jìn)知識素養(yǎng)化。
2.利用實驗提高教學(xué)效率。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。本節(jié)課有兩個實驗,通過教師演示“火山噴發(fā)”的實驗,使學(xué)生感受到化學(xué)實驗的樂趣;通過動手沖泡Vc泡騰片,引導(dǎo)學(xué)生真動手、真實驗,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究和科學(xué)思維;通過觀察分析顏色深淺不一,感受認(rèn)識物質(zhì)從定性到定量的一般思路;通過品嘗自制的飲品,類比食鹽晶體的制得啟發(fā)思考蔗糖的制得方法,發(fā)展學(xué)生基于實驗事實進(jìn)行推理的科學(xué)思維;通過制備蔗糖晶體,感受化學(xué)對滿足人民日益增長的美好生活需求作出的貢獻(xiàn)。
3.如何善用多手段落實核心素養(yǎng),促進(jìn)深度學(xué)習(xí),使知識傳授向發(fā)展素養(yǎng)轉(zhuǎn)化,促進(jìn)高階思維的發(fā)展,任重道遠(yuǎn)。我們應(yīng)加強(qiáng)對新課標(biāo)的研讀,認(rèn)真學(xué)習(xí)新課標(biāo)的內(nèi)容,多多開展核心素養(yǎng)導(dǎo)學(xué)的教學(xué),切實轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)思維,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。
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