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以旧知搭建阶梯引导学生自主学习新知

2019-12-27钱彩霞

课程教育研究 2019年49期
关键词:自主学习

【摘要】启发学生设计方案研究“稀盐酸与氢氧化钠溶液混合是否发生化学反应”,用旧知识习得新知识,自己构建起知识之间的关联。

【关键词】中和反应  自主学习  构建知识关联

【中图分类号】G633.8   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)49-0191-02

一、问题的提出

在人教版九年级化学第十单元的课题1中,学生已经比較系统地认识了两种酸(盐酸和硫酸)、两种碱(氢氧化钠和氢氧化钙)的组成和性质,还从微观粒子的角度分别对酸和碱的水溶液进行了初步分析,从而理解“不同的酸具有相似的性质”、“不同的碱也具有相似的性质”的本质原因,故从离子角度理解中和反应是非常自然的、顺理成章的。但是很多中和反应看不到明显的现象,学生很容易质疑酸和碱发生了化学反应吗?怎么用有明显现象的实验证明中和反应发生了?

二、设计思路

我先让学生从触觉上感受到稀盐酸与氢氧化钠溶液混合无明显放热现象,然后要求学生设计有明显现象的实验来研究稀盐酸与氢氧化钠溶液是否发生了反应,并以第六单元的学习中研究“二氧化碳溶于水的过程中有没有发生化学变化?”为例,引导学生用已学知识解决新问题,组内讨论后让每个小组派代表发言,让学生主动参与课堂,自主构建新知。

三、教学过程

引入:在前一个课题的学习中我们知道了酸有相似的化学性质,碱也有相似的化学性质,那么,酸和碱能否发生反应呢?

演示:取大约2毫升稀盐酸于一洁净试管中,加入约2毫升的氢氧化钠溶液,让学生观察现象(两种无色液体混合得到无色液体,有个别学生触摸了试管外壁,无明显热的感觉)。

提问:稀盐酸与氢氧化钠溶液混合发生了化学反应吗?

回答:有学生说发生了,有学生说没发生,还有学生因为预习过说发生反应生成了氯化钠和水。

追问:如何知道稀盐酸与氢氧化钠溶液混合发生了化学反应吗?

引导:以前遇到过类似的问题吗?在第六单元的学习中研究“二氧化碳溶于水的过程中有没有发生化学变化?”带着学生回忆二氧化碳溶于水得到和水一样的无色溶液,借助酸碱指示剂石蕊我们知道了在二氧化碳的水溶液中存在着与二氧化碳、水不同的能使石蕊变红的新物质,由此说明二氧化碳溶于水的过程中发生了化学变化。

布置:我们能否受此启发设计方案研究“稀盐酸与氢氧化钠溶液混合是否发生化学反应”?

讨论:学生分小组讨论约5分钟。

交流:各小组派出发言人说出商讨的方案。

方案一:在稀盐酸与氢氧化钠溶液混合液中加入酚酞溶液,若液体为无色则说明氢氧化钠被反应掉了,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。

质疑:立刻有大量学生质疑如果加入酚酞溶液后液体为红色呢?那就有可能氢氧化钠未反应或是过量。

方案二:在稀盐酸与氢氧化钠溶液混合液中加入石蕊溶液,若液体为紫色则说明盐酸、氢氧化钠都被反应掉了,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应;若液体为红色则说明氢氧化钠被反应掉了,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应;若液体为蓝色则说明盐酸被反应掉了,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。

方案三:取一定质量稀盐酸与氢氧化钠溶液混合液加入氯化钠固体至少量固体不能溶解为止,记录所加入的氯化钠固体的质量(m1);取与上述混合液等质量的蒸馏水,加入氯化钠固体至少量固体不能溶解为止,记录所加入的氯化钠固体的质量(m2);若m1

方案四:取一定量稀盐酸与氢氧化钠溶液混合液,将水分完全蒸干,将所得到的白色固体与氢氧化钠固体比较,若所得固体不易潮解,则说明稀盐酸与氢氧化钠溶液混合生成了新物质,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。

方案五:将一定质量(m1)的氢氧化钠配置成溶液,再加入一定量的稀盐酸,将所得混合液的水分完全蒸干,称量所得的白色固体的质量(m2),若m2≠ m1,则说明稀盐酸与氢氧化钠溶液混合生成了新物质,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。

方案六:混合前分别测两种溶液的PH,混合后,测出混合液的PH,若为7,则说明混合液呈中性,变成了新物质,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。

质疑:如果盐酸或氢氧化钠过量,混合液的PH不一定等于7呢?有学生提议改用PH计测定混合过程中PH的变化。

方案七:取两份等质量等浓度的氢氧化钠溶液,其中一份加入一些稀盐酸,将两份液体分别注入装有二氧化碳的软塑料瓶中,比较软塑料瓶变瘪的程度,若加入稀盐酸的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力比未加入稀盐酸的氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力弱,则说明氢氧化钠被盐酸反应了,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。

方案八:取两份等质量等浓度的稀盐酸,其中一份加入尽可能多的氢氧化钠溶液,在两份液体中加入等量的铁粉,若加入氢氧化钠溶液的稀盐酸中无气泡或较少气泡冒出,则说明盐酸被氢氧化钠反应了,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。

方案九:将一些氢氧化钠固体放入一瓶氯化氢气体中振荡,若固体表面变潮湿,则说明有水生成,盐酸和氢氧化钠发生了化学反应。……

学生们畅所欲言,有的小组甚至提出2-3种方案,边提出方案边质疑,师生在思维碰撞中不断完善方案。

评价:虽然有些方案可行性不一定高,或是需要完善,但是同学们运用已学的知识或预习的知识,从反应物视角或从生成物视角,定性分析或定量测量,想出多种办法研究这一问题,这是最有价值的。

引导:把学生带回到教材,分析实验10-8,学生立刻明白教材上的实验方法只是多种方法中的一种,方案一中遗留的“试剂可能过量”的问题也得到有效解决。

提问:既然可以借助酸碱指示剂通过溶液酸碱性的变化来判断酸和碱是否发生反应,那么,初中化学常用酸碱指示剂有两种,酸和碱的加入顺序也可以不同,就可以排列组合出四种方案,教材为什么选择实验10-8的做法呢?

列举:四种方案:

分析:方案1就是教材上的实验10-8,肯定可行;方案2中,最终观察到溶液变为红色时,氢氧化钠已经过量;方案3中石蕊溶液由蓝色变为紫色,颜色变化不明显,不便观察;方案4中石蕊溶液由红色变为紫色,颜色变化明显,推断可行。

演示:方案1和方案4,实验现象明显,能观察到溶液颜色的突变,学生很兴奋,在此基础上还可以多滴一滴稀盐酸或氢氧化钠溶液,反复观察溶液颜色的突变,学生非常吃惊的看着老师对化学变化的操控,在感叹化学世界奇妙的同时,对于教材实验10-8的描述中的“用滴管慢慢滴入”、“不断搅拌溶液”、“溶液颜色恰好变成”就不言而喻了。

讲解:用PPT结合教材上的图10-14——氢氧化钠与盐酸反应示意图,从微观角度讲解氢氧化钠与盐酸反应:盐酸中大量自由移动的氢离子与氢氧化钠中大量自由移动的氢氧根离子通过强烈的作用生成稳定的水,剩下的钠离子和氯离子形成氯化钠。接着列举其他酸碱之间的反应,引出中和反应的概念。

四、教学反思

深度学习强调学习内容的有机整合,提倡将新概念与已知概念和原理联系起来,整合到原有的认知结构中,从而引起对新知识信息的理解、长期保持及迁移应用[1]。课堂是师生共同的课堂,应该是教师和学生共同作用生成的,教师在教学时要多给学生机会、多为学生搭阶梯,让学生自己用旧知识习得新知识,自己构建起知识之间的关联,使学习能力生长起来,同时这样也能激发学生的学习兴趣,整节课中学生精神饱满,思维活跃,当看到老师演示自己设计的实验方案时,专注兴奋,享受着用所学知识自己解决问题的成就感,在不知不觉之中增强了持续学习化学的动力。深度学习着意学习过程的主动构建反思。通过新旧经验的双向相互作用實现知识的同化和顺应,调整原有认知结构,并对建构产生的结果进行审视、分析、调整[1]。从应试的角度来讲,考点的强化其实已经渗透到新课教学中,学生在进行实验方案设计、叙述、实施的过程中已经充分考虑到了、感受过了,形成了深刻的第一印象,提高了学习效率。

参考文献:

[1]张发新.深度学习:实现化学教育价值的关键所在——以“化学键”教学为例[J].中学化学教学参考,2016(3).

作者简介:

钱彩霞(1979.02-),女,汉族,湖北武汉人,大学本科,中教一级,研究方向:初中化学教学。

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