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实验与知识结合,操作与能力并重

2019-09-10王敏

天津教育·下 2019年5期
关键词:氢氧化钙干燥剂碳酸钙

王敏

新课标对学生的动手能力给予了足够重视,但在种种条件限制下,学生的实验能力一直得不到提高。为顺应实验教学改革的趋势,本文将酸碱盐的化学性质与可操作性实验结合,在巩固知识的基础上,使学生的动手操作能力得到提高。

拉瓦锡将自己的成就归因于“决不形成没有充分实验保证的结论,决不弥补缺乏的事实”。实验在化学中的重要性由此可见一斑。初中化学实验应当以学生为主体。人教版教材中设计了很多家庭小实验,尽可能使实验内容平常化、生活化。学生在教师的指导下完成探究实验,可以最大限度地发挥每一位学生的主动性与创造性,培养学生解决实际问题的能力和科学的自然观。电化教具的广泛使用,为实验在化学教学中充分有效地发挥提供了物质基础。但是,面对日益增加的升学压力,很多学校采取压缩实验课时的措施,将大部分学生实验转化为教师演示实验或视频播放实验,使化学实验的魅力正在逐渐丧失,学生实验创新能力下降,只能生硬地按步骤操作,极大限制了学生综合素质的全面发展。针对这一问题,本文顺应实验教学改革的趋势,以石灰家族成员(生石灰、熟石灰、石灰石)的化学性质为突破口,将知识的应用贯穿于实验中,引导学生在实验操作中发现问题、提出猜想,通过小组合作解决问题,在巩固酸碱盐化学性质的基础上,锻炼学生利用实验解决问题的能力。

一、教学思路

首先请学生背诵于谦的《石灰吟》,利用已学知识找出其中所蕴含的变化,如图1所示。理清生石灰、熟石灰、石灰石三者之间的关系,初步揭开“石灰家族”的神秘面纱。知识的学习是多方面的,这样设计可以使学生充分感受到古人对生活的细致观察及化学在生活中的广泛应用,在提高文学素养的同时,对学生进行爱国主义教育。然后,以学生喜爱的零食海苔做为切入点,通过查阅资料,学生认识到保持海苔清脆可口的干燥剂的有效成分是氧化钙。学生利用如下步骤检验自己手中的干燥剂中是否含有氧化钙:1.用托盘天平准确称量2.0g干燥剂袋中固体,加入50mL烧杯中;2.量取10mL蒸馏水;3.将蒸馏水转移至上述烧杯中,玻璃棒搅拌溶解;4.温度计测量溶解前后的温度并记录读数。

图1于谦的《石灰吟》及所蕴含的变化

学生反映温度计示数有的升高,有的不变,从而得出相应结论。部分同学提出质疑,温度计示数没有变化,可能是在搅拌过程中热量散失导致的。学生能够在实验过程中发现问题、提出质疑,说明学生的主动性得到充分发挥,不再机械地重复实验操作,值得肯定与鼓励。

针对提出的问题,请学生思考解决方案,及时给予仪器与原理等知识的补充,弥补九年级学生对化学认识的不足,拓寬学生的视野。在师生共同努力下,对实验装置及步骤做出改进,如表1所示。

表1实验改进装置与方案[装置图 实验步骤 实验现象 实验结论

1.取两袋干燥剂编号为A、B,将等质量的A、B中固体分别加入两试管中;

2.由Y型管一端滴加少量水,观察并记录温度计示数变化。 A试管内温度升高,B试管内温度不变。 A中固体不含氧化钙,B中固体含有氧化钙。 ]

对比实验的设计便于学生直观观察不同的实验现象,保证其他条件的一致性,减少了外因的影响,学生感受到控制变量的重要性。同时,引导学生认识到氧化钙之所以可以用作干燥剂是由它的化学性质决定的,将“性质决定用途”的思想传递给学生。

紧接着,请学生思考干燥剂变质后的固体成分是什么。通过前面的分析,学生不难想到生石灰与水蒸气反应生成氢氧化钙,氢氧化钙可继续与二氧化碳反应生成碳酸钙。

CaO+H2O=Ca(OH)2;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

由此提出以下三种猜想:

猜想一:氢氧化钙;

猜想二:碳酸钙;

猜想三:氢氧化钙、碳酸钙。

学生以氢氧化钙、碳酸钙的化学性质为突破口,寻找它们的检验方法,小组成员各抒己见,自主设计实验方案并动手操作验证猜想。经过不断质疑与热烈讨论,确定了以下实验方案:

1.取B袋内固体溶解于水中,搅拌后进行过滤;2.取少量滤液于甲试管中,滴加2~3滴无色酚酞溶液;3.另将滤渣加入乙试管中,加入适量稀盐酸,振荡后迅速用单孔胶塞将试管口塞紧,导管一端置于澄清石灰水中。

学生观察到甲试管中溶液迅速变为红色,说明固体中含有氢氧化钙;乙试管中有气泡冒出,一段时间后,澄清石灰水变浑浊,说明固体中含有碳酸钙。从而得出结论,证明猜想三是正确的。

二、结语

本节课将有关石灰家族的问题整合为一段片段式实验教学,使学生在动手实验中发现问题,并对此展开思考与探索。在分析具体问题时切实将酸碱盐的化学性质应用到实际操作中,从而总结物质检验方法的选择思路,贯彻了实验教学改革的理念。酸碱盐是初中化学知识中较难的部分,借助生活中的实验激发学生的求知欲,重拾学生对实验的热情。让学生在动手操作中完成了对知识的重新建构,实现了理论知识与实验的结合,提高中学生的实验素养。

(责任编辑  袁 霜)

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