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非预期结果是宝贵的教学资源

2019-04-26王佳

湖北教育·教育教学 2019年3期
关键词:钠溶液苯酚试管

王佳

“苯酚的酸性”是人教版《化学5》(选修)专题3“烃的含氧衍生物”中第一节第二课时的内容。在这个专题里,教材安排了较多的实验。这个专题的内容可以采用实验探究的方法,使学生充分理解教材上设计的实验的原理,通过分析实验现象去捕捉教学中的非预期资源,体验实验探究的过程和乐趣。

问题的产生。为了探究苯酚的酸性,教材上设计了这样的实验:向2L苯酚浊液中加入几滴稀的NaOH溶液,充分振荡后,苯酚溶液变澄清。实际教学中,教师按照教材的设计,引导学生开展了实验,然而实验结果却出乎意料。“没澄清,又变浑浊了。”一个学生质疑。“我也不太清楚,大家讨论下吧。”短暂的迷茫之后,教师果断地承认。

教师姿态的放低和角色的转变让教室里每一个学生都成了主角,各种可能的想法都被提及和讨论。教师优选了部分可能性比较大的原因,组织学生再次进行讨论。最终,两种原因得到最大支持:1.苯酚与NaOH溶液反应为放热反应,温度的升高增大了苯酚的溶解度,所以溶液变澄清了,而教师在走动的过程中,温度又降下去了,苯酚又析出来了,所以又变浑浊。2.苯酚与NaOH溶液反应生成苯酚钠,溶液变澄清,苯酚钠可以与碳酸反应,当向苯酚钠里面通入CO2气体后,要生成苯酚,溶液便又变浑浊。教师在走动的过程中,空气中的CO2慢慢在与苯酚钠发生反应,又生成了苯酚,所以试管内溶液又变浑浊了。学生讨论过后,问题再次交回给教师。

问题的解决。教师临时调整教学计划,将学生分为两组,每组自行设计实验方案验证自己所支持的想法。最终,在教师的辅导下,两套成熟的验证方案被确定:1.取2L苯酚浊液于试管中,将试管放置于沸水中,观察实验现象。2.取2L苯酚钠溶液于试管中,将试管在空气中充分振荡,使其与空气充分接触。

再次让所有人意外的是,两组实验都能验证自己所支持的想法:实验1中,浑浊的溶液在沸水中变澄清,将试管从沸水中拿出来,待冷却至室温后溶液又变浑浊,说明温度升高可以增大苯酚在水中的溶解度,苯酚与NaOH溶液反应先变澄清后变浑浊,可能是由于温度变化引起的;实验2中,澄清的苯酚钠溶液变浑浊,说明苯酚钠溶液可以与空气中的CO2反应,反应生成苯酚,故溶液会先变澄清后变浑浊。

非预期性结果被学生自己设计的实验所验证后,学生不仅掌握了这节课所要求的知识点,而且还对其进行了扩展和提升。

问题的升华。在接下来实验小结的填写过程中,新的问题再次引发了讨论:苯酚钠溶液与二氧化碳的反应确实存在,但是反应的过程却不得而知,两种反应化学方程式被推到了风口浪尖。

正反双方在Na2CO3和NaHCO3两种产物上不断博弈。在教师的引导下,问题的本质回到了苯酚与HCO3-的酸性强弱关系的判断上。

嘗到甜头的学生主动提出通过实验证明,经过讨论,新的实验方案被确定:取2mL苯酚浊液于试管中,向试管中滴加Na2CO3溶液,观察实验现象。实验结束后,学生抢着向教师汇报实验结论:浑浊的苯酚溶液变澄清,没有气泡产生,由此可以得出,苯酚的酸性强于HCO3-。酸性强弱为:碳酸大于苯酚大于HCO3-,化学方程式为

教师顺水推舟地提出最后一个知识点:“比较出了酸性强弱,那么,CO2与苯酚钠溶液反应是不是也与CO2的量有关呢?”这一次,学生的思想很统一:“无关,CO2与苯酚钠溶液反应,无论CO2量多还是量少,都只生成苯酚与NaHCO3”。

化学课堂实验教学中,非预期性结果产生的频率较高。正确的利用这些非预期性结果,把它们当作一种资源,往往会看到别样的风景。

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