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關(guān)鍵詞:化學(xué)實(shí)驗(yàn);趣味實(shí)驗(yàn);臺(tái)灣;熒光棒
文章編號(hào):1005-6629(2008)01-0057-02中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,通過實(shí)驗(yàn)的開展,可以激發(fā)學(xué)生的興趣,使學(xué)生形成一定的觀察能力、思維能力與創(chuàng)新精神。而化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)以生動(dòng)、鮮明、新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),從而達(dá)到較好的教學(xué)效果[1]。怎樣才能使一個(gè)普通的化學(xué)實(shí)驗(yàn)變得有趣,能夠更加吸引學(xué)生的注意力,是新課程改革中實(shí)驗(yàn)改革的一個(gè)方向,也成為每一位中學(xué)化學(xué)教師關(guān)注和研究的一個(gè)問題。
由于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的差異,臺(tái)灣地區(qū)的教材中知識(shí)結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)形式與大陸相比有著明顯的不同?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味化是臺(tái)灣中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一個(gè)顯著的特征。本文以臺(tái)灣地區(qū)南一書局1999年出版的高級(jí)中學(xué)化學(xué)教材和臺(tái)灣彰化師范大學(xué)化學(xué)系承擔(dān)的臺(tái)灣地區(qū)教育部“提升大學(xué)基礎(chǔ)教育計(jì)劃”分項(xiàng)計(jì)劃三“以電腦多媒體改進(jìn)化學(xué)教學(xué)計(jì)劃”項(xiàng)目成果“中學(xué)化學(xué)示范實(shí)驗(yàn)”[2]為參照,通過和大陸新課程標(biāo)準(zhǔn)下的化學(xué)教材中所涉及的實(shí)驗(yàn)相比較,來介紹和分析臺(tái)灣中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性這一特征。
1變換實(shí)驗(yàn)名稱,增加實(shí)驗(yàn)趣味性
這類實(shí)驗(yàn)多應(yīng)用于知識(shí)介紹性的演示實(shí)驗(yàn)上,一般是為了介紹物質(zhì)的性質(zhì),通過物質(zhì)之間的相互反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象,使學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)。盡管對(duì)于實(shí)驗(yàn)本身,幾乎沒有發(fā)揮的空間,但是,仍然可以通過變換實(shí)驗(yàn)名稱,使實(shí)驗(yàn)達(dá)到趣味化的目的。例如,指示劑和酸堿的反應(yīng),將“酸堿能使指示劑變色”改為“我變我變我變變變”或“搖身多變”;普通的置換反應(yīng),將實(shí)驗(yàn)名稱由“鐵與硫酸銅的反應(yīng)”改為“紅色警戒”;介紹過氧化氫的氧化性和還原性時(shí),將過氧化氫稱之為“雙面?zhèn)b”;將“鎂在二氧化碳中的燃燒”稱之為“鎂鎂真漂亮”;將硫酸銅的結(jié)晶水實(shí)驗(yàn)稱為“熱得流汗了”。上述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容沒有變化,只是在實(shí)驗(yàn)名稱上做文章,僅僅是名稱改一改,卻能為實(shí)驗(yàn)增添一份樂趣。
2替換實(shí)驗(yàn)材料,增加實(shí)驗(yàn)趣味性
在大陸義務(wù)教育階段教材中,有一個(gè)非常簡(jiǎn)單而有趣的實(shí)驗(yàn)“燒不壞的手帕”,如果有的時(shí)候一時(shí)尋不來合適的手帕或者棉布,在實(shí)驗(yàn)室中通常也會(huì)用紗布代替。但是同樣的實(shí)驗(yàn),在臺(tái)灣的教學(xué)中被改為“燒不壞的鈔票”,相對(duì)于“手帕”或“棉布”,“鈔票”顯然更能引起學(xué)生的興趣,將實(shí)驗(yàn)材料稍加改動(dòng),“趣味”立即凸現(xiàn)出來。再例如在學(xué)習(xí)到化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)知識(shí)時(shí),大陸的教材是采用NO2平衡球來完成實(shí)驗(yàn),而臺(tái)灣的教學(xué)中,利用熒光棒這一學(xué)生感興趣的物品來做實(shí)驗(yàn)材料,教學(xué)效果顯然更好。
熒光棒――溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響
實(shí)驗(yàn)用品:
熒光棒、溫度計(jì)、燒杯、冰水、熱水
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.取3個(gè)500mL燒杯,分別加入300mL的冰水和熱水于第一和第三個(gè)燒杯中,第二個(gè)燒杯中不加水。
2.取三支熒光棒并且輕輕地折斷內(nèi)部的薄玻璃管,分別置入上述三個(gè)燒杯中約 2-3 分鐘 ,觀察三支熒光棒的發(fā)光強(qiáng)度。
3.從冰水和熱水的燒杯中同時(shí)取出熒光棒,放置在第二燒杯中并且靠近于第二支熒光棒的兩旁。觀察并比較三支熒光棒的發(fā)光強(qiáng)度。
注:若室內(nèi)亮度太亮,則放置在無光線之處以利于觀察。
實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介:
化學(xué)發(fā)光是給予發(fā)光化合物一個(gè)外加的能量,使其電子由基態(tài)躍升到激發(fā)態(tài),當(dāng)電子由激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)放射出熒光或磷光。本示范實(shí)驗(yàn)是藉由發(fā)光的強(qiáng)度來觀察溫度的高低對(duì)反應(yīng)速率的影響[2]。
在不影響甚至優(yōu)于原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的前提下,通過實(shí)驗(yàn)材料的簡(jiǎn)單替換,達(dá)到趣味目的,也是實(shí)驗(yàn)趣味化的一個(gè)特點(diǎn)。
3與生活結(jié)合,增加實(shí)驗(yàn)趣味性
通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)踐相結(jié)合的方式,不僅能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)和生活的密切聯(lián)系,以及化學(xué)在人類進(jìn)步和科技發(fā)展中的巨大作用,還有助于使學(xué)生養(yǎng)成在生活中的主動(dòng)探究意識(shí),從而使學(xué)生形成良好的科學(xué)素養(yǎng)[3]。例如,“鐵錚錚的食物――再現(xiàn)食品中的鐵粉”,以生活中補(bǔ)鐵的食品做原材料,通過檢驗(yàn)食物中的鐵元素,增強(qiáng)學(xué)生的思維能力和動(dòng)手能力,進(jìn)而可以引導(dǎo)學(xué)生延伸到補(bǔ)鋅食品、補(bǔ)鈣食品等的檢驗(yàn)上;學(xué)習(xí)原電池時(shí),引導(dǎo)學(xué)生自制原電池使電器發(fā)聲;“辨別米酒與高粱”實(shí)質(zhì)是利用重鉻酸鉀與酒精的反應(yīng),通過顏色的變化判斷酒精濃度的大??;利用雞蛋做演示半透膜性質(zhì)的“返老還童的蛋”、利用氫氧化鎂和鹽酸的反應(yīng)說明醫(yī)療上“中和胃酸消除胃痛”的原理等。
上述實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)就是使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)材料生活化,利用生活中常見的物質(zhì)或反應(yīng)吸引學(xué)生的注意力,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到隱藏在生活背后的化學(xué)知識(shí),促使學(xué)生深刻地思考生活中的化學(xué)現(xiàn)象,主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)生活中的化學(xué)問題,也可以增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和參與社會(huì)事物的能力。
4打破常規(guī),增加實(shí)驗(yàn)的趣味性
科學(xué)探究是從問題開始,發(fā)現(xiàn)和提出問題是探究性學(xué)習(xí)的開端,沒有問題就不可能有探究[4]。“問題”是指對(duì)教學(xué)單元進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)分析, 根據(jù)學(xué)習(xí)者現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn), 對(duì)當(dāng)前學(xué)習(xí)對(duì)象, 具有不確定性而難以理解的基本內(nèi)容, 即認(rèn)識(shí)客觀世界的矛盾?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的開展,也必須以學(xué)生已有的科學(xué)知識(shí)為前提,通過和已有知識(shí)的比較,才能有效地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察、操作、思維等多種技能和多種能力[5]。如果學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)和已有知識(shí)之間產(chǎn)生矛盾時(shí),則更能吸引他們?nèi)ブ鲃?dòng)探究,獲取新的知識(shí)。下面這一類實(shí)驗(yàn),就是利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和學(xué)生先期預(yù)測(cè)現(xiàn)象之間的明顯反差,使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生趣味性,吸引學(xué)生的注意力。例如我們通常所做的“魔棒點(diǎn)燈”,“水火相容”等,以及下面介紹的這個(gè)小實(shí)驗(yàn):
雙胞胎姊妹花――水與冰的不同命運(yùn)
實(shí)驗(yàn)用品:
兩個(gè)250 mL的燒杯、0℃的水和冰各100g、溫度計(jì)兩支、98%的濃硫酸、玻璃棒
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.分別將將100g 0℃ 的水和冰裝入兩個(gè)燒杯中。
2.將兩支溫度計(jì)分別放入兩個(gè)盛水和冰的燒杯,觀察讀數(shù)。
3.分別于此兩燒杯各倒入100mL 98%的濃硫酸,并攪拌均勻。
4.注意觀察兩燒杯的溫度變化
教學(xué)提示:
1.和學(xué)生一道回憶濃硫酸稀釋的正確方法。
2.操作過程注意不要讓硫酸濺到皮膚或衣服上。
3.在實(shí)驗(yàn)示范前,要求學(xué)生先預(yù)測(cè)加入硫酸后,冰與水的溫度變化情況,并簡(jiǎn)單敘述推測(cè)的理由。
實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介:
0℃的水和0℃的冰是一對(duì)雙胞胎姊妹花,雖然體內(nèi)皆流著相同的血液―H2O分子,但分別遇到H2SO4,卻擁有不同的命運(yùn),0℃ 的水溫度上升30-35℃,而0℃ 的冰反而下降 10-15℃[2]。
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,利用學(xué)生已有的知識(shí)―濃硫酸稀釋過程中會(huì)放熱,來對(duì)學(xué)生預(yù)測(cè)濃硫酸和冰混合過程中的溫度變化產(chǎn)生干擾,使學(xué)生在觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)測(cè)現(xiàn)象產(chǎn)生不吻合時(shí),產(chǎn)生極大的渴望知道“為什么”的興趣,從而有利于更好的完成教學(xué)目標(biāo)。
通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味化,可以在教學(xué)過程中有效的調(diào)節(jié)課堂氣氛,使學(xué)生由被動(dòng)的聽講轉(zhuǎn)化為積極主動(dòng)的觀察與思考。而且中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味化,也給新課程改革中實(shí)驗(yàn)改革及地方課程與校本課程的開發(fā)、學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的開展提供了新的途徑。因此,研究臺(tái)灣中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味化途徑,希望對(duì)于新課程改革中實(shí)驗(yàn)趣味化進(jìn)程和開發(fā)具有本地特色的趣味實(shí)驗(yàn)課程提供一定的幫助。
參考文獻(xiàn):
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[3]王磊, 劉強(qiáng), 張小平等. 試析《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)) 》中的實(shí)驗(yàn)體系[J].化學(xué)教育.2004.(9):9-12.
1.考核學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力,特別是操作細(xì)節(jié)。
2.考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)和語言表達(dá)能力。
實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)應(yīng)遵循以下原則:①能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?②所用的原料常見、廉價(jià);③原料的利用率高;④過程簡(jiǎn)捷優(yōu)化;⑤沒有對(duì)環(huán)境造成污染;⑥實(shí)驗(yàn)的誤差小;⑦實(shí)驗(yàn)安全。能達(dá)到上述七點(diǎn)要求的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)該說是最優(yōu)方案。
3.考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
4.考核學(xué)生的定量分析和數(shù)據(jù)處理能力。
二、實(shí)驗(yàn)試題結(jié)構(gòu)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
2.實(shí)驗(yàn)裝置(氣源、凈化裝置、干燥裝置、主反應(yīng)發(fā)生裝置、產(chǎn)品防變質(zhì)裝置、尾氣處理裝置等)。
3.文字信息(一般以表格的形式給出)。
4.試題問答。
問題1:儀器的名稱
問題2:基本操作(氣密性檢查、離子檢驗(yàn)、溶液pH測(cè)定、沉淀的洗滌,判斷沉淀是否洗滌干凈等見學(xué)案)。
問題3:氣體純度的檢查
點(diǎn)燃或加熱通有可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的裝置前,必須檢查氣體的純度。例如,用H2、CO等氣體還原金屬氧化物時(shí),需要加熱金屬氧化物,在操作中不能先加熱后通氣,應(yīng)當(dāng)先通入氣體,將裝置內(nèi)的空氣排干凈后,檢查氣體是否純凈(驗(yàn)純),待氣體純凈后,再點(diǎn)燃酒精燈加熱金屬氧化物。
問題4:儀器的連接順序
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒆⒁馐马?xiàng)、安全問題等,按氣體流動(dòng)順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器。
(1)所用儀器是否恰當(dāng),該儀器是全用還是選用。
(2)儀器是否齊全,如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實(shí)驗(yàn)是否有尾氣的吸收裝置。
(3)安裝順序是否合理,如是否遵循“自上而下,從左到右”;氣體凈化裝置中不應(yīng)先經(jīng)干燥,后經(jīng)過水溶液洗氣。
(4)儀器間連接順序是否正確,如洗氣時(shí)“長(zhǎng)進(jìn)短出”,干燥管除雜質(zhì)時(shí)“大進(jìn)小出”,排水量氣時(shí)“短進(jìn)氣,長(zhǎng)出水”等。
問題5:反應(yīng)原理(氣體制備原理、主反應(yīng)原理:具體情況具體分析)
問題6:通入氣體(反應(yīng)前:一般來說目的是排盡裝置中的空氣,防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn);反應(yīng)后:趕盡產(chǎn)生的氣體,確保被完全吸收)
問題7:產(chǎn)品防變質(zhì)原理
問題8:防倒吸
問題9:量氣讀數(shù)問題
問題10:加熱操作先后順序選擇
若氣體產(chǎn)生需加熱,應(yīng)先用酒精燈加熱產(chǎn)生氣體的裝置,等產(chǎn)生氣體后,再給實(shí)驗(yàn)需要加熱的固體物質(zhì)加熱。例如,用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生CO,再用CO還原Fe2O3,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)首先點(diǎn)燃CO發(fā)生裝置的酒精燈,生成的CO趕走空氣后,再點(diǎn)燃Fe2O3的酒精燈,而熄滅酒精燈的順序則相反,原因:在還原性氣體中冷卻Fe可防止灼熱的Fe再被空氣中的O2氧化,并防止石灰水倒吸。
問題11:冷凝回流的問題
有的易揮發(fā)的液體反應(yīng)物,為了避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料,要在發(fā)生裝置設(shè)計(jì)冷凝回流裝置。如在發(fā)生裝置安裝長(zhǎng)玻璃管等。
問題12:冷卻問題
有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而損失,需用冷凝管或用冷水、冰水冷凝氣體(物質(zhì)蒸氣),使物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集。
問題13:防止倒吸問題
在某些實(shí)驗(yàn)中,由于吸收液的倒吸,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生不良的影響,如玻璃儀器的炸裂、反應(yīng)試劑的污染等,因此在有關(guān)實(shí)驗(yàn)中必須采取一定的措施防止吸收液的倒吸。
問題14:具有特殊作用的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置
①防堵塞安全裝置:如圖2所示,為防止分液漏斗中的液體不能順利流出,用橡皮管連接成連通裝置(見恒壓式);為防止粉末或糊狀物堵塞導(dǎo)氣管,可將棉花團(tuán)置于導(dǎo)管口處(見防阻式(I、II)。
②液封裝置:如圖2所示,為防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗中逸出,可在發(fā)生裝置中的漏斗末端套住一只小試管(見液封式)。
③防污染安全裝置:如圖3所示,灼燒式可用于除尾氣CO;吸收式可用于除Cl2、H2S等;收集式可用于防止有毒氣體進(jìn)入空氣中。
問題15:實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
問題16:實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)
問題17:儀器的作用
問題18:產(chǎn)率的計(jì)算、純度的計(jì)算等
問題19:拆卸時(shí)的安全性和科學(xué)性
實(shí)驗(yàn)儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性,有些實(shí)驗(yàn)為防止“爆炸”或“氧化”,應(yīng)考慮停止加熱或通氣的順序,如對(duì)有尾氣吸收裝置的實(shí)驗(yàn),必須將尾氣導(dǎo)管提出液面后才能熄滅酒精燈,以免造成溶液倒吸;用氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)應(yīng)先熄滅加熱氧化銅的酒精燈,同時(shí)繼續(xù)通氫氣,待加熱區(qū)冷卻后才能停止通氫氣,這是為了避免空氣倒吸入加熱區(qū)使銅氧化,或形成可爆氣;拆卸用排水法收集需加熱制取氣體的裝置時(shí),需先把導(dǎo)氣管從水槽中取出,才能熄滅酒精燈,以防止水倒吸;拆卸后的儀器要清洗、干燥、歸位。
三、實(shí)驗(yàn)題型及解題思路
1.實(shí)驗(yàn)試題分類
(1)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法;(2)物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純;(3)物質(zhì)的制備;(4)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等。
2.解題方法
(1)認(rèn)真審題。要認(rèn)真閱讀題干,弄懂試題的目的或要求,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,帶著信息去看問題,有的時(shí)候是帶著后面的問題回頭看題干,因?yàn)橛械臅r(shí)候,答案就在題干中;其次分析所應(yīng)用的化學(xué)原理;再分析所給儀器的用途;最后作答。
(2)圍繞主要問題思考。如選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)路線、方法;所用藥品、儀器簡(jiǎn)單易得;實(shí)驗(yàn)過程快速、安全;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。
(3)思考有關(guān)物質(zhì)的制備、凈化、吸收和存放等有關(guān)問題。如制取在空氣中易水解的物質(zhì)(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物質(zhì)時(shí),往往在裝置末端再接一個(gè)干燥裝置,以防止空氣中水蒸氣進(jìn)入。
(4)思考實(shí)驗(yàn)的種類及如何合理地組裝儀器,并將實(shí)驗(yàn)與課本實(shí)驗(yàn)比較。如涉及氣體的制取和處理,對(duì)這類實(shí)驗(yàn)的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為:儀器組裝檢查氣密性發(fā)生除雜質(zhì)干燥主體實(shí)驗(yàn)防變質(zhì)處理尾氣處理。
四、典題分析
例題 草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4?2H2O)無色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解。回答下列問題:
(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_____________,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有__________。裝置B的主要作用是____________。
(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO,為進(jìn)行驗(yàn)證,選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、B、_______________。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_____________。
②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_______________。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:
①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)_______________。
②草酸為二元酸_______________。
解析:(1)草酸晶體(H2C2O4?2H2O)無色,熔點(diǎn)為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解,如果草酸受熱分解,分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶性的碳酸鈣沉淀而使澄清石灰水變渾濁,所以C中觀察到的現(xiàn)象是:有氣泡冒出且澄清石灰水變渾濁,說明有二氧化碳生成;草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水,草酸易揮發(fā),導(dǎo)致生成的氣體中含有草酸,草酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶性的草酸鈣而干擾二氧化碳的檢驗(yàn),B裝置溫度較低,有冷凝作用,防止干擾二氧化碳的檢驗(yàn),故答案為:有氣泡冒出,澄清石灰水變渾濁;CO2;冷凝(水蒸氣和草酸),防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀而干擾CO2的檢驗(yàn)。
(2)①F、D、G、H、D、I;CuO(氧化銅);②H中的粉末由黑色變?yōu)榧t色,其后的D中的石灰水變渾濁。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)l(fā)式;創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新能力;教學(xué)
中圖分類號(hào):G642.0?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)51-0161-02
“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力”。如何培養(yǎng)創(chuàng)新精神,怎樣增強(qiáng)實(shí)踐能力,是人才培養(yǎng)模式改革中的重點(diǎn)。2010年,筆者主要參與籌建的“精細(xì)化學(xué)品化學(xué)創(chuàng)新基地”獲得長(zhǎng)沙理工大學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)基地建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng),成為我校化學(xué)化工類專業(yè)大學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的開放式平臺(tái)。作為指導(dǎo)教師,覺得如何在較短的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生盡快掌握扎實(shí)的精細(xì)有機(jī)合成操作技能,同時(shí)培養(yǎng)他們靈活運(yùn)用自己有限知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,成了指導(dǎo)任務(wù)中的重中之重。這對(duì)教師教學(xué)方法的運(yùn)用提出了較高的要求。本文將結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)歷,以具體事例談?wù)勅绾卧趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中合理運(yùn)用啟發(fā)式提問教學(xué)法培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。
實(shí)例1:燒杯凍冰
做實(shí)驗(yàn)時(shí),經(jīng)常需要用到冰。在一次做創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)過程中,一學(xué)生用玻璃燒杯盛水放冰箱制造冰水,或許由于學(xué)生疏忽,第二天才取出燒杯。結(jié)果發(fā)現(xiàn)燒杯裂了,水流干了。此時(shí),我就問在場(chǎng)的學(xué)生:“為什么燒杯會(huì)開裂呢?”學(xué)生們開始積極思考,大家都說:“水變成冰,體積變大,把燒杯脹破了?!蔽曳瘩g道:“可是燒杯沒有密封???”這時(shí)有學(xué)生附和道:“確實(shí),燒杯沒有密封,冰應(yīng)該會(huì)往上長(zhǎng),怎么會(huì)脹破燒杯呢?”再次將開裂的燒杯給學(xué)生仔細(xì)觀察,并提醒:“在冰凍的過程中水是否可能被密封?”“水的表面結(jié)冰了!”有學(xué)生大聲說道。在場(chǎng)同學(xué)恍然大悟:因?yàn)樗谋砻娼Y(jié)冰,使空間形成密閉體系,下層水在結(jié)冰過程中體積膨脹,因而把燒杯脹裂。到此,我們已經(jīng)知道燒杯為什么會(huì)開裂了,但還剩下一個(gè)問題:為什么水表面會(huì)先結(jié)冰呢?這是一個(gè)傳熱問題。因?yàn)闊瓋?nèi)部的水,需經(jīng)過燒杯壁,與外界進(jìn)行熱交換,傳熱速率慢,結(jié)冰慢;而表面的水,則直接進(jìn)行熱交換,傳熱速率快,結(jié)冰快。日常生活中“將玻璃杯裝純凈水放冰箱后,水成冰塊了,杯子炸了”也是這個(gè)道理。
實(shí)例2:回流反應(yīng)
在做很多精細(xì)化學(xué)品創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)時(shí),我們經(jīng)常選擇回流裝置來實(shí)現(xiàn)某些反應(yīng)的轉(zhuǎn)化。盡管學(xué)生們?cè)凇队袡C(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)課程1]中涉及到了相關(guān)的反應(yīng)裝置,然而他們卻不知道其中所以然,因而也經(jīng)常會(huì)問起:老師,需要加溫度計(jì)嗎?溫度應(yīng)該設(shè)定多少呢?對(duì)于新進(jìn)實(shí)驗(yàn)室或剛涉及到此類操作(以乙醇為溶劑進(jìn)行的回流反應(yīng)為例)的同學(xué),我會(huì)故意問問:這個(gè)反應(yīng)的溫度是多少?而大部分學(xué)生總會(huì)讀出控溫設(shè)備上的溫度(如90℃)。此時(shí),我提醒學(xué)生:你知道里面的溶劑是什么嗎?“乙醇?!薄澳敲匆掖荚诔ㄩ_的環(huán)境下能達(dá)到90℃嗎?你們認(rèn)為體系中的乙醇處于一種什么狀態(tài)?”至此,學(xué)生都會(huì)恍然大悟:由于乙醇處于氣液平衡狀態(tài),因而反應(yīng)始終是在乙醇沸點(diǎn)附近進(jìn)行的。經(jīng)過這些實(shí)地交流,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生在后來設(shè)計(jì)類似反應(yīng)的時(shí)候,知道了將溶劑沸點(diǎn)和反應(yīng)溫度關(guān)聯(lián)來考慮如何選擇適合反應(yīng)的溶劑體系。
實(shí)例3:萃取
萃取是精細(xì)化學(xué)品實(shí)驗(yàn)中用來提取或純化有機(jī)化合物的常用操作之一。在交流過程中,學(xué)生對(duì)諸于“45度傾斜”、“勿對(duì)人”、“常放氣”、“少量多次”等基本原則都有掌握,盡管操作中時(shí)有忘記。由于萃取劑的用量和萃取的次數(shù)是直接關(guān)系操作收率的關(guān)鍵因素,因此我在教的過程中都會(huì)問如下兩個(gè)問題:(1)每次都加等量萃取劑嗎?(2)萃取多少次才算完呢?或許是在《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》中老師提到“每次20~30mL,萃取2-3次”。每一屆和我做創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的學(xué)生都會(huì)如此答道。
在每個(gè)學(xué)生的第一次操作中,我都要求學(xué)生按照自己之前所學(xué)的去做,而我在一旁觀看。結(jié)果在加入第一次20~30mL萃取劑,振蕩之后,無論延長(zhǎng)靜置時(shí)間,總覺得萃取劑太少,像消失了似的,而后面的兩次萃取中,萃取劑卻基本沒有減少。面對(duì)學(xué)生的這個(gè)疑問,我不急著給出解釋。而是要求學(xué)生仔細(xì)思考“兩種液體振蕩充分混合后,會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?”,并建議學(xué)生聞一聞靜置分離后的水相。經(jīng)過這兩點(diǎn)提醒,學(xué)生明白首次萃取時(shí)萃取劑因?yàn)椴糠秩苡谒饟p失,而后兩次,由于萃取劑在水中已達(dá)到飽和,所以基本沒有減少。由于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)所做的都是微量反應(yīng),因此我還會(huì)問學(xué)生:每次萃取時(shí)萃取液的濃度有啥變化?如果每次萃取時(shí)不小心撒掉幾滴,哪次對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響最大?顯然,由于首次濃度較后兩次的要高很多,所以損失造成影響較大。
關(guān)于萃取次數(shù)的問題,我會(huì)問他們:你怎么知道三次萃取就夠了?如何才能肯定地知道萃取已經(jīng)基本完全了?并提醒他們,自己在下每一個(gè)結(jié)論的時(shí)候都應(yīng)該有一個(gè)合理的、經(jīng)得起考究的理由,而不是“老師這樣說的”或“書本上是這樣寫的”。
另外,偶爾也有學(xué)生不知道“哪一層才是有機(jī)相,哪一層才是水相”的情況發(fā)生。盡管我本人很清楚地知道,但我也常建議學(xué)生自己做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行判斷:任取其中一層的小量液體,置于試管中,并滴加少量蒸餾水,若分為兩層,說明該液體為有機(jī)相;若加水后不分層,則是水溶液。
經(jīng)過這些交流和實(shí)訓(xùn),學(xué)生對(duì)萃取的相關(guān)知識(shí)及關(guān)鍵操作都牢記于心,并在實(shí)際操作中靈活運(yùn)用:第一次萃取時(shí),使用萃取劑的量,常要較后繼幾次多一些;處理量增大時(shí),萃取劑用量相對(duì)也增多些;采用TLC(薄層層析色譜)分析手段判斷萃取終點(diǎn)等。
實(shí)例4:干燥
干燥是產(chǎn)物提純前經(jīng)常涉及到的一個(gè)環(huán)節(jié)。特別是萃取完后,通常要先行干燥以除去體系中的水分。這樣可以使液體的前餾分大大減少,或破壞某些液體有機(jī)物與水生成的共沸混合物。雖然書本1]上有提到“一般干燥劑的用量為每10mL液體約需0.5~1g”,但是學(xué)生很少了解,我本人也覺得難以在實(shí)際中運(yùn)用。其實(shí)由于液體中水分含量不等,干燥劑本身干燥能力的差別等諸多原因,很難確定具體的數(shù)量。那么在學(xué)生添加干燥劑之前,我常問到“應(yīng)該采用哪類干燥劑?加多少量合適?”等類似問題。面對(duì)前一問題,很多同學(xué)都明白干燥劑選擇的基本原則。但對(duì)于后一問題,大部分學(xué)生持迷惑態(tài)度,也有學(xué)生說盡量多加一些。此時(shí),我會(huì)啟發(fā)他們:干燥劑(實(shí)驗(yàn)中常用硫酸鈉或硫酸鎂)是如何起到干燥作用的?“和水反應(yīng)!”“那和水反應(yīng)后,干燥劑會(huì)是什么形態(tài)?”“可能結(jié)塊吧!”至此,答案已經(jīng)浮現(xiàn)?!澳敲词遣皇歉稍飫┘拥迷蕉嘣胶媚??是否會(huì)有不良影響?”“可能會(huì)吸附產(chǎn)品吧!”這樣,所有疑問得到合理解決,干燥正確的操作應(yīng)該是:用勺取適量干燥劑直接放入液體中,振搖片刻,如果發(fā)現(xiàn)干燥劑附著瓶壁,互相粘結(jié),則表示干燥劑不夠,應(yīng)繼續(xù)添加,直到在干燥較長(zhǎng)時(shí)間后仍保持有流動(dòng)顆粒或粉末存在[1]。
總之,啟發(fā)式提問教學(xué)在培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維方面有著重要的作用,有利于打破從小打上的“注入式教學(xué)”烙印,改變被動(dòng)接受知識(shí)的地位,克服養(yǎng)成的“老師教什么、學(xué)生學(xué)什么”的潛意識(shí),突破單一思維模式和學(xué)習(xí)方法,最終達(dá)到培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)目的。
參考文獻(xiàn):
[1]王清廉,沈鳳嘉.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].第2版.高等教育出版社,2001.
【關(guān)鍵詞】預(yù)設(shè) 開放 有效結(jié)合 探究性實(shí)驗(yàn)
一、問題提出
新的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求:“通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和方法,進(jìn)一步體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的基本過程,認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)研究和化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用,提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。”新課程標(biāo)準(zhǔn)要求將探究性學(xué)習(xí)作為一種能夠有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的學(xué)習(xí)方法,這對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教師的教學(xué)行為起到了重要的指導(dǎo)作用。
然而,由于新教材中沒有明確規(guī)定探究性實(shí)驗(yàn)的界限,化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂就出現(xiàn)了兩種極端狀況。一種是只注重實(shí)驗(yàn)探究過程,任何實(shí)驗(yàn)都強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究,學(xué)生對(duì)所探究的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備不充分,教師對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有預(yù)設(shè),學(xué)生天馬行空地想到哪做到哪。課堂看似熱鬧非凡,學(xué)生卻收效甚微,教師苦不堪言。另一種是只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果和評(píng)價(jià)。教師和學(xué)生把很值得探究的實(shí)驗(yàn)從目的、原理、方法、步驟都設(shè)計(jì)得完完整整再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。整個(gè)課堂有問有答,看似完美無缺,學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)在教師的設(shè)計(jì)下都了然于胸,卻無法有效培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,更無法有效提升學(xué)生的思維能力。
結(jié)合新課程要求和探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,筆者經(jīng)過數(shù)年的實(shí)踐研究,通過反復(fù)探討、思考,發(fā)現(xiàn)“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合的研究性學(xué)習(xí)方式頗為有效。
二、概念界定
1.探究性學(xué)習(xí)。探究性學(xué)習(xí)是指知識(shí)不是通過教師傳授得到,而是學(xué)習(xí)者在一定的情境下,借助他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助和指導(dǎo),利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過人際間的協(xié)作活動(dòng)而構(gòu)建的學(xué)習(xí)方式。教師在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí),幫助學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。
2.預(yù)設(shè)?!邦A(yù)設(shè)”是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知水平,選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和教學(xué)手段在學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)前有目的、有針對(duì)性地對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或活動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃的過程。通過預(yù)設(shè)使學(xué)生在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價(jià)值觀方面產(chǎn)生進(jìn)步和發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。
3.開放?!伴_放”是以學(xué)生的發(fā)展為本,以提升學(xué)生的思考、表達(dá)、操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力為目標(biāo),對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)的原理、方案、步驟、試劑、實(shí)驗(yàn)條件等不做唯一答案要求,是一個(gè)動(dòng)態(tài)的教學(xué)過程。教師在學(xué)生制定方案和實(shí)施實(shí)驗(yàn)過程中,只起“引導(dǎo)”作用,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的知識(shí)盲點(diǎn)給予相應(yīng)指導(dǎo)。
三、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合的基本思路
“預(yù)設(shè)”與“開放”是課堂教學(xué)中的兩個(gè)方面。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程既是一個(gè)充分預(yù)設(shè)的過程,也是一個(gè)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的動(dòng)態(tài)開放過程。教師在“預(yù)設(shè)”的基石上使學(xué)生構(gòu)建新知識(shí),“預(yù)設(shè)”是為了更好地實(shí)現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“開放”。而探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“開放”隨學(xué)生素質(zhì)、狀態(tài)、環(huán)境等條件的改變?yōu)榻處煹南麓巍邦A(yù)設(shè)”提供更多信息和彈性。因此,探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“預(yù)設(shè)”與“開放”是相互兼容、相互融合的過程,“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合的探究性學(xué)習(xí)方式能使課堂教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。
案例1:苯酚的課堂導(dǎo)入。
【導(dǎo)入一】直接導(dǎo)入:這節(jié)課學(xué)習(xí)“苯酚”,首先探究它的性質(zhì)。
【導(dǎo)入二】展示并投影苯酚軟膏及使用說明書。
【預(yù)設(shè)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究苯酚可能的性質(zhì)。
【導(dǎo)入三】視頻:2011年6月4日,建德市境內(nèi)杭新景高速公路苯酚槽罐車泄漏,新安江受苯酚污染,杭州55萬人用水受影響。
【預(yù)設(shè)】(1)從這則新聞中你了解到苯酚哪些信息?(2)新安江受污染段為什么要停止取水?(3)若你在事發(fā)現(xiàn)場(chǎng),你該怎么辦?(4)消防隊(duì)員怎么處理現(xiàn)場(chǎng),你推測(cè)苯酚可能有什么性質(zhì)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),探究苯酚可能的性質(zhì)。
【效果反饋】
導(dǎo)入一,教師基本不“預(yù)設(shè)”,問題范圍太寬,學(xué)生摸不著頭腦,探究性實(shí)驗(yàn)基本變?yōu)檎諘緦?shí)驗(yàn),學(xué)生的思維得不到充分發(fā)展,探究性實(shí)驗(yàn)因?yàn)椤盁o度開放”導(dǎo)致流產(chǎn)。
導(dǎo)入二,用生活中的藥物可以激發(fā)學(xué)生的興趣,從藥品說明書中學(xué)生可以得到較多信息,比如“消毒防腐劑”“色澤變紅后性狀發(fā)生改變”“用酒精洗凈”“ 不能與堿性藥物并用”,這些信息“預(yù)設(shè)”也為實(shí)驗(yàn)的“開放”指明了方向。
導(dǎo)入三,用發(fā)生在學(xué)生周邊的新聞事件,極大地激發(fā)了學(xué)生想了解苯酚性質(zhì)的欲望,學(xué)生對(duì)苯酚的毒性、溶解性、處理和檢測(cè)方法產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇。教師的“預(yù)設(shè)”為探究性實(shí)驗(yàn)的“開放”鋪設(shè)了基石。本文將詳細(xì)介紹該導(dǎo)入方式在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合的實(shí)踐過程。
作為以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的化學(xué)課程,有眾多的實(shí)驗(yàn)素材,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)情況篩選素材、設(shè)計(jì)符合學(xué)生特點(diǎn)的“預(yù)設(shè)”方案,有效地引導(dǎo)學(xué)生思考、討論、操作實(shí)驗(yàn),打開學(xué)生的思維。
教師不同的“預(yù)設(shè)”方案會(huì)引導(dǎo)不同的“開放”效果,教師有必要在課堂教學(xué)前設(shè)計(jì)好探究性實(shí)驗(yàn)“預(yù)設(shè)”與“開放”的教學(xué)流程,做到有的放矢。(苯酚的教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖見附件1)
探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合的設(shè)計(jì)流程
四、“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合的實(shí)踐策略
在開放的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生是問題探究的主體,教師是組織者、引導(dǎo)者和共同學(xué)習(xí)者。在教學(xué)過程中,要讓學(xué)生有充足的時(shí)間思考和實(shí)驗(yàn),教師根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異和課堂實(shí)況進(jìn)行組織調(diào)控,給予必要的指導(dǎo)和幫助?!邦A(yù)設(shè)”要從學(xué)生的角度出發(fā),把握好難度和梯度,關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異,注意“長(zhǎng)尾效應(yīng)”。在學(xué)生思考過程中不要過密地提問或提示,不能固化學(xué)生的思維,要讓學(xué)生主動(dòng)探究。
(一)預(yù)設(shè)與開放
1.“預(yù)設(shè)”為基石打開學(xué)生思維。開放的探究性實(shí)驗(yàn)并不是按部就班地依照直接給出的方案做出和教材書完全一致的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的方案、過程、結(jié)果等都是開放的。
教師要以教師的“預(yù)設(shè)”為基石,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、積極探究,在學(xué)生思維出現(xiàn)障礙時(shí),有效引導(dǎo)學(xué)生跨過障礙,提升學(xué)生的思維能力。
案例2:教學(xué)活動(dòng)片段。
【學(xué)情分析】通過烴的學(xué)習(xí),學(xué)生已掌握了苯及其同系物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系;在醇的學(xué)習(xí)后,已學(xué)會(huì)醇羥基的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系,認(rèn)識(shí)了醇羥基的化學(xué)性質(zhì)。因此,學(xué)生在苯酚的學(xué)習(xí)時(shí),學(xué)習(xí)方法和知識(shí)基礎(chǔ)上已具有適當(dāng)?shù)匿亯|。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)苯酚、苯、醇進(jìn)行比較分析、猜想、討論和實(shí)驗(yàn)探究。
【引導(dǎo)預(yù)設(shè)】按上述案例1中“導(dǎo)入三”。
從結(jié)構(gòu)上看,苯酚分子是由一個(gè)苯環(huán)和一個(gè)羥基組成,那么苯酚是否有與苯或醇相似的性質(zhì)呢?
【方法指導(dǎo)】從物理性質(zhì)看,你認(rèn)為苯酚的溶解性如何?如何處理含酚廢水?
學(xué)生活動(dòng):
【討論與分析】學(xué)生依據(jù)醇、苯的物理性質(zhì)進(jìn)行猜想和推測(cè)。
①與水互溶,溶于有機(jī)溶劑(醇)
②不溶于水,溶于有機(jī)溶劑(苯)
③溶于有機(jī)溶劑,不一定溶于水(可能需要某種條件,如溫度)
④一定溶于水,溶解度情況不確定(否則水污染怎么這么嚴(yán)重?)
學(xué)生通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究苯酚的溶解性,與苯和醇溶解性比較,分析苯酚特殊溶解性的原因。
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】(學(xué)生自主完成)
【效果反饋】
借用生活案例(苯酚事件2011新安江),用發(fā)生在學(xué)生周邊的真實(shí)案例引發(fā)學(xué)生的好奇心,激發(fā)學(xué)生的求知欲,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)力。學(xué)生在聽到新聞感到震驚的同時(shí),通過實(shí)驗(yàn)探究的方式了解苯酚的溶解度。有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中發(fā)現(xiàn)苯酚在65℃熱水中渾濁變澄清,冷卻后又變回渾濁:
他得出結(jié)論:苯酚在水中溶解度不大。提出含酚廢水的處理方案:利用加熱再冷卻的方法析出苯酚。還有學(xué)生發(fā)現(xiàn)苯酚能與苯、四氯化碳等有機(jī)物互溶,想到萃取的方法。有學(xué)生則干脆跳出溶解度的思維視線,想到活性炭的吸附性。這些方法來源于學(xué)生自己的思考與探究,比教師在課堂教學(xué)中刻意強(qiáng)調(diào)“含酚廢水的處理”更有成效。
化學(xué)來源于生活,化學(xué)服務(wù)于生活。教師在處理教學(xué)內(nèi)容時(shí)要聯(lián)系生活實(shí)際、緊扣社會(huì)熱點(diǎn),不要干涉學(xué)生的思維,要以“預(yù)設(shè)”為基石能更好地開放學(xué)生的思維。
2.用“預(yù)設(shè)”支撐開放性探究實(shí)驗(yàn)。教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,適度地對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“預(yù)設(shè)”,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的猜想和預(yù)測(cè),培養(yǎng)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)、探究實(shí)驗(yàn)的能力,養(yǎng)成學(xué)生分析問題時(shí)透過現(xiàn)象思考本質(zhì)的習(xí)慣,使學(xué)會(huì)比較學(xué)習(xí)的方法。
探究同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案有多種,如果預(yù)設(shè)的范圍太寬,學(xué)生會(huì)無從下手;如果預(yù)設(shè)的范圍過窄,會(huì)使學(xué)生的思維僵化?!邦A(yù)設(shè)”要有針對(duì)性,通過“預(yù)設(shè)”引導(dǎo)學(xué)生正確評(píng)價(jià),從綠色化、簡(jiǎn)單化等多角度比較后設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。“預(yù)設(shè)”能較好地調(diào)控探究性實(shí)驗(yàn)“開放”度,能有效地調(diào)節(jié)過于沉悶的課堂氣氛,是開放性探究實(shí)驗(yàn)的支撐點(diǎn)。
案例3:教學(xué)活動(dòng)片段。
【學(xué)情分析】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì):烷烴、烯烴、炔烴、苯的同系物、醇、醛、酸、酯就是根據(jù)結(jié)構(gòu)中官能團(tuán)進(jìn)行分類的。同類物質(zhì)的性質(zhì)既有共性又有個(gè)性,根據(jù)官能團(tuán)可以預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)。
【預(yù)設(shè)】結(jié)合“案例1中苯酚導(dǎo)入三”視頻消防隊(duì)員處理現(xiàn)場(chǎng)信息與苯酚結(jié)構(gòu),探究苯酚化學(xué)性質(zhì)。你可以想出哪些實(shí)驗(yàn)方案?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究酚羥基的性質(zhì)。
學(xué)生活動(dòng):
學(xué)生通過分析“案例1中苯酚導(dǎo)入三”視頻信息結(jié)合苯酚官能團(tuán),猜想苯酚可能有酸性。
學(xué)生設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn):
【活動(dòng)探究】實(shí)驗(yàn)1. 在試管中取2mL苯酚溶液,滴加石蕊試劑,觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)2.測(cè)苯酚溶液PH值。
實(shí)驗(yàn)3.在試管中取2mL氫氧化鈉溶液,滴加2~3滴酚酞試液,再加入少量苯酚固體,振蕩,觀察顏色變化。
實(shí)驗(yàn)4.熔融苯酚中加金屬鈉。
實(shí)驗(yàn)5.苯酚溶液中加氧化銅或氧化鐵固體。
實(shí)驗(yàn)6. 在試管中取2mL苯酚溶液,加碳酸鈉固體,觀察現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)7.在兩支試管中分別加入2ml苯酚濁液,并分別向其中加入碳酸鈉固體、碳酸氫鈉固體,充分振蕩,觀察并比較現(xiàn)象。
……
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】(學(xué)生自主完成)
【引導(dǎo)】苯酚酸性如何?上述哪些實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明苯酚的弱酸性?你還有什么辦法?
【效果反饋】
從學(xué)生的學(xué)情分析,學(xué)生預(yù)測(cè)苯酚既有羥基的性質(zhì)又有苯基的性質(zhì),而根據(jù)他們已有知識(shí)中羧基含有羥基卻有酸的性質(zhì),乙醇中有醇羥基,如果苯酚的性質(zhì)任由學(xué)生探究,勢(shì)必有探究酸性的、醇性質(zhì)的還有苯性質(zhì)的,而其中酚羥基性質(zhì)的探究就有很多方案,在學(xué)生的思維開放后,教師要及時(shí)“預(yù)設(shè)”引導(dǎo)學(xué)生從基團(tuán)之間的相互影響入手,先討論其中一根主線,比如酸性及酸性強(qiáng)弱比較。通過學(xué)生設(shè)計(jì)不同的探究苯酚酸性的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。對(duì)苯酚的性質(zhì)及有機(jī)物系統(tǒng)的學(xué)習(xí)做到心中有法(方法)。
學(xué)生首先想到酸的通性,提出方案:①指示劑,②測(cè)PH值,③金屬單質(zhì),④金屬氧化物,⑤堿,⑥鹽;在實(shí)驗(yàn)1中發(fā)現(xiàn)石蕊不變紅,于是測(cè)PH值,得出結(jié)論苯酚有酸性但酸性弱。在實(shí)驗(yàn)4時(shí),有學(xué)生直接將鈉分別投入苯酚溶液及水中,發(fā)現(xiàn)兩者現(xiàn)象無明顯差異。想到方案中的不足:苯酚溶液中有水。于是加熱苯酚至熔融狀態(tài),卻發(fā)現(xiàn)苯酚變成了紅色,實(shí)驗(yàn)仍然無法對(duì)比。筆者“預(yù)設(shè)”問題:“要對(duì)比鈉與乙醇、苯酚的反應(yīng),該如何改進(jìn)?”引導(dǎo)學(xué)生想到案例2中苯酚與有機(jī)溶劑互溶,可以考慮用苯、四氯化碳、乙醚等。而哪種試劑最理想,可以進(jìn)行簡(jiǎn)單探究。在實(shí)驗(yàn)5中觀察不到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與教材中苯酚與氯化鐵顯色反應(yīng)“沖突”,引導(dǎo)學(xué)生查閱資料分析原因。
在學(xué)生操作苯酚與碳酸鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了如下三種情況,教師的“重視”對(duì)學(xué)生開放性思維能力的提升將起到重要的指導(dǎo)作用。
“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合使探究性實(shí)驗(yàn)有張有弛,重視學(xué)生的參與,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,問題情境的“預(yù)設(shè)”具有啟發(fā)和教育功能,有效地支撐了探究性實(shí)驗(yàn)的“開放”。
(二)開放與預(yù)設(shè)
1.探究性實(shí)驗(yàn)的“開放”是預(yù)設(shè)的中心點(diǎn)。教師既要自己反思和總結(jié),還要引導(dǎo)學(xué)生反思和總結(jié),真正提高探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效。通過關(guān)注和總結(jié)課堂上動(dòng)態(tài)生成的“失誤”“成功”“意外情況”“奇思妙想”,對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)“開放”與“預(yù)設(shè)”進(jìn)行有效結(jié)合。在探究性實(shí)驗(yàn)的“開放”中汲取成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn),使教學(xué)更具靈活性和開放性,增強(qiáng)駕馭探究性實(shí)驗(yàn)“開放”的能力。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)教材質(zhì)疑,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并給學(xué)生創(chuàng)造探究的實(shí)驗(yàn)條件,讓他們獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)方案的設(shè)計(jì),發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和思維能力。
案例4:學(xué)生活動(dòng)片段。
①在案例3苯酚弱酸性的探究實(shí)驗(yàn)中,有學(xué)生發(fā)現(xiàn)往苯酚鈉溶液中吹入二氧化碳時(shí),未出現(xiàn)渾濁,將試管放入冰水中,發(fā)現(xiàn)渾濁出現(xiàn)。學(xué)生結(jié)論:苯酚鈉溶液與二氧化碳的反應(yīng)是放熱反應(yīng),放出的熱使苯酚在水中的溶解度增大,冷卻出現(xiàn)苯酚渾濁。
②在“案例1導(dǎo)入三”引入新課后,通過案例3中的探究活動(dòng)知道了苯酚的部分性質(zhì),能理解視頻中介紹的苯酚處理方法。但學(xué)生提出問題:“苯酚如何檢驗(yàn)?”“苯酚變成紅色后,新物質(zhì)是否具有類似苯酚的性質(zhì)?”
探究性實(shí)驗(yàn)“開放”課堂教學(xué)中,學(xué)生在具體的實(shí)驗(yàn)操作中,通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析原因、解決問題和反思總結(jié)能提出自己不同的見解和疑惑。教師在課堂教學(xué)中關(guān)注這些“開放”思維,有利于提高學(xué)生駕馭知識(shí)和探究實(shí)驗(yàn)的能力。
2.探究性實(shí)驗(yàn)的“開放”是預(yù)設(shè)的成長(zhǎng)點(diǎn)。課堂教學(xué)中在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)捕捉到最佳點(diǎn),能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。有效的教學(xué)過程是學(xué)生滿足心理認(rèn)知需要的過程,是學(xué)生積極思考、主動(dòng)探究的過程。開放的課堂氛圍、互動(dòng)的教學(xué)活動(dòng)特別是學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和操作實(shí)驗(yàn)時(shí),很容易產(chǎn)生“非預(yù)設(shè)問題”,這些問題是學(xué)生的個(gè)體差異、認(rèn)知沖突的體現(xiàn),教師對(duì)這些問題進(jìn)行解決,捕捉一閃即逝的信息,可以促進(jìn)學(xué)生積極參加多樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。教師在真實(shí)具體的教學(xué)情境中積累實(shí)踐知識(shí),有利于教師自身的成長(zhǎng)和發(fā)展。
案例5:“苯酚與溴水的反應(yīng)”教學(xué)片段。
【演示實(shí)驗(yàn)1】在濃溴水中逐滴加入苯酚稀溶液,并不斷振蕩,有白色沉淀生成。
【演示實(shí)驗(yàn)2】在苯酚稀溶液中逐滴加入濃溴水,并不斷振蕩,開始沒沉淀,一段時(shí)間后有白色沉淀生成。
【預(yù)設(shè)】(1)通過上述兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn),你得出的結(jié)論?(2)苯與溴反應(yīng)的條件、反應(yīng)類型?(3)苯酚與濃溴水不需要催化劑就能反應(yīng)(與苯)對(duì)比,說明了什么?(4)苯酚與溴水的反應(yīng)是取代反應(yīng)還是加成反應(yīng)?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。
學(xué)生討論分析,推測(cè)可能的反應(yīng)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下:
方案1:在反應(yīng)后的溶液中滴加硝酸銀溶液,用觀察有沒有淡黃色沉淀的方法。
方案2:測(cè)反應(yīng)前后溶液導(dǎo)電性的變化。
方案3:測(cè)反應(yīng)前后溶液PH值的變化。
方案4:在反應(yīng)后的溶液中加碳酸鈉觀察是否有氣泡。
方案5:苯酚固體和反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量變化計(jì)算。
……
教師在準(zhǔn)備讓學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)之前,要盡可能地想學(xué)生所想,做好充分的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,在學(xué)生一些“不合理”想法出現(xiàn)時(shí),能給予正確的指導(dǎo)和幫助。關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)的“異?!保?dāng)我們?cè)谡n堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到這種“意外”時(shí),要大膽讓學(xué)生去探究為什么會(huì)發(fā)生這些“意外”,是必然的還是操作不當(dāng)引起的,還是操作得當(dāng)?shù)滩牟⑽刺峒暗?。像案?中可以讓學(xué)生課后通過查閱飽和苯酚溶液、碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的溶解度繼續(xù)探究試劑用量的選擇;在案例5的方案1和方案4中如何處理溴的干擾?苯酚和溴水反應(yīng)生成的沉淀一定是三溴苯酚嗎?為什么兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同?方案5稱量前后質(zhì)量變化是否有可行性?這些問題都是探究性實(shí)驗(yàn)“開放”過程中的成長(zhǎng)點(diǎn)。
或許這些“意外”會(huì)打亂教學(xué)的節(jié)奏,但探究性實(shí)驗(yàn)的“開放”不圖形式和省事,而是追求真實(shí)自然,讓學(xué)生敢想、敢說、敢問、敢做,提高探究能力,在課堂上多關(guān)注這些開放性實(shí)驗(yàn)對(duì)于教師和學(xué)生是教學(xué)相長(zhǎng)的,有利于提高我們自身的業(yè)務(wù)水平,為下次的預(yù)設(shè)提供更多更精彩的片段。
五、思考與建議
探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合能使“知識(shí)與技能”“過程與方法”“情感態(tài)度與價(jià)值觀”得到很好的實(shí)施。學(xué)生在教師“預(yù)設(shè)”的引導(dǎo)下 , 通過自主探究, 結(jié)合已學(xué)知識(shí),提升自己知識(shí)遷移、整合的能力,主動(dòng)參與探究性實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的取舍是經(jīng)過他們自己思考、評(píng)價(jià)達(dá)成共識(shí)的方案。在學(xué)生思考的過程中,要重現(xiàn)已有知識(shí),促使新知識(shí)在探究中得以掌握和鞏固,起到溫故知新的作用。
探究性實(shí)驗(yàn)的“開放”提升了學(xué)生的思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约爸R(shí)遷移能力,而“預(yù)設(shè)”則有效防止了學(xué)生天馬行空地設(shè)計(jì)?!邦A(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)容的了解和消化,有利于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系,有利于學(xué)生智力的發(fā)展,有利于發(fā)揮學(xué)生的主體性和教師的主導(dǎo)性。
探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合的效果受選擇的課題、有效問題的設(shè)置、探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、學(xué)校的條件和環(huán)境等因素的影響。學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)、切入角度及理解方式不同,在實(shí)驗(yàn)探究過程中學(xué)生的收獲也就不同。教師在“預(yù)設(shè)”時(shí)要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,與教學(xué)目標(biāo)保持一致,層層遞進(jìn),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中體驗(yàn)成功,提升學(xué)生的思維能力。
在實(shí)際教學(xué)中,動(dòng)態(tài)的、真實(shí)的開放性實(shí)驗(yàn)往往并不能被完美的“預(yù)設(shè)”,甚至可能出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)“失敗”,正確處理課堂中的“突發(fā)問題”以及將“失敗”轉(zhuǎn)化為課堂的亮點(diǎn),是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“預(yù)設(shè)”與“開放”有效結(jié)合實(shí)踐研究的價(jià)值所在。
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[2]曹麗敏.“酚的性質(zhì)和應(yīng)用”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教學(xué).2010.
A①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線Bb點(diǎn),溶液中大量存在的離子是Na+、OH−Cc點(diǎn),兩溶液中含有相同量的OH−Da、d兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液均顯中性分值: 2分 查看題目解析 >填空題 本大題共2小題,每小題2分,共4分。把答案填寫在題中橫線上。249.下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?)
分值: 2分 查看題目解析 >2517.根據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實(shí)驗(yàn),經(jīng)過制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個(gè)步驟,下列圖示裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?)分值: 2分 查看題目解析 >簡(jiǎn)答題(綜合題) 本大題共50分。簡(jiǎn)答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。26A、B、C、D、E 分別代表中學(xué)化學(xué)中的常見物質(zhì),請(qǐng)根據(jù)題目要求回答下列問題:26.實(shí)驗(yàn)室常用A的飽和溶液制備微粒直徑為1nm – l00nm的紅褐色液相分散系。則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________________________________,將A 的溶液加熱蒸干并灼燒,得到固體的化學(xué)式為:________。27.B為地殼中含量的金屬元素的氯化物,向50.0mL,6mol/L的B溶液中逐滴滴入100ml 某濃度的KOH溶液,若產(chǎn)生7.8g白色沉淀,則加入的KOH溶液的濃度可能為________________。28.將A、B中兩種金屬元素的單質(zhì)用導(dǎo)線連接,插入一個(gè)盛有KOH溶液的燒杯中構(gòu)成原電池,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為:_____________________________。29.完成以下氧化還原反應(yīng)方程式:( )Pt +( )HNO3 +( )HCl =( ) H2PtCl6+( )NO + _______分值: 10分 查看題目解析 >27常見的五種鹽X、Y、Z、M、N,它們的陰離子可能是SO、Cl-、NO、CO,陽離子可能是Ag+、NH、Na+、Al3+、Cu2+、Ba2+、Fe3+,已知:① M的焰色反應(yīng)呈黃色。② 五種鹽均溶于水,水溶液均為無色。③ X的溶液呈中性,Y、Z、N的溶液呈酸性,M的溶液呈堿性。④若在這五種鹽的溶液中分別加入Ba(NO3)2溶液,只有X、Z的溶液不產(chǎn)生沉淀。⑤若在這五種鹽的溶液中,分別加入氨水,N和Z的溶液中生成沉淀,繼續(xù)加氨水,Z中沉淀消失。⑥把X的溶液分別加入到Y(jié)、Z、N的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。請(qǐng)回答下列問題:30.五種鹽中,所含陰離子相同的兩種鹽的化學(xué)式是__________________31.M溶液顯堿性的原因是(用離子方程式表示)________________________________32.X和Z的溶液反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________33.N和氨水反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________34.若要檢驗(yàn)Y中所含的陽離子,正確的實(shí)驗(yàn)方法是___________________________分值: 10分 查看題目解析 >28在精制飽和食鹽水中加入碳酸氫銨可制備小蘇打(NaHCO3),并提取氯化銨作為肥料或進(jìn)一步提純?yōu)楣I(yè)氯化銨。完成下列填空:35.寫出上述制備小蘇打的化學(xué)方程式。________________________36.濾出小蘇打后,母液提取氯化銨有兩種方法:① 通入氨,冷卻、加食鹽,過濾② 不通氨,冷卻、加食鹽,過濾對(duì)兩種方法的評(píng)價(jià)正確的是__________(選填編號(hào))A① 析出的氯化銨純度更高B②析出的氯化銨純度更高C①的濾液可直接循環(huán)使用D②的濾液可直接循環(huán)使用37.提取的NH4Cl中含少量Fe2+、SO42-。將產(chǎn)品溶解,加入H2O2,加熱至沸,再加入BaCl2溶液,過濾,蒸發(fā)結(jié)晶,得到工業(yè)氯化銨。加熱至沸的目的是____________________________。濾渣的主要成分是_________________、_________________。38.稱取1.840g小蘇打樣品(含少量NaCl),配成250ml溶液,取出25.00ml用0.1000mol/L鹽酸滴定,消耗鹽酸21.50ml。實(shí)驗(yàn)中所需的定量?jī)x器除電子天平外,還有__________________。樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________________。(保留1位小數(shù))39.將一定質(zhì)量小蘇打樣品(含少量NaCl)溶于足量鹽酸,蒸干后稱量固體質(zhì)量,也可測(cè)定小蘇打的含量。若蒸發(fā)過程中有少量液體濺出,則測(cè)定結(jié)果_______。(選填“偏高”、“偏低”或“無影響”)分值: 14分 查看題目解析 >29某工業(yè)廢液中含有Cu2+、Mg2+、Zn2+等離子,為將其回收利用,再采用了如下工藝
已知Zn(OH)2的性質(zhì)與Al(OH)3相似所用試劑在下列試劑中選擇① 鐵粉 ②鋅粉 ③稀HNO3 ④稀H2SO4 ⑤稀HCl ⑥稀氨水 ⑦NaOH溶液 ⑧石灰水請(qǐng)回答下列問題:40.試劑1、試劑2、試劑3分別可以是________、________、________(填編號(hào))41.操作2是__________________、___________________、___________________42.操作3是__________________________43.加過量CO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________________________44.用離子方程式解釋試劑3能分離出Mg(OH)2的原理: ___________________________________、__________________________________45.在金屬冶煉方法中方法1是_________方法2是____________29 第(1)小題正確答案及相關(guān)解析正確答案
②、④⑤、⑦解析
銅離子轉(zhuǎn)化成銅單質(zhì),是置換反應(yīng),選擇Zn來置換,試劑2能夠和鋅反應(yīng)不能和銅反應(yīng),故選擇稀硫酸或者稀鹽酸;通過已知選擇強(qiáng)堿溶液,不能選擇氨水溶液。考查方向
本題考查的是除雜試劑的選擇解題思路
銅離子轉(zhuǎn)化成銅單質(zhì),是置換反應(yīng),選擇Zn來置換,試劑2能夠和鋅反應(yīng)不能和銅反應(yīng),故選擇稀硫酸或者稀鹽酸;通過已知選擇強(qiáng)堿溶液。易錯(cuò)點(diǎn)
本題考查的是除雜試劑的選擇,主要考慮到實(shí)驗(yàn)前后的物質(zhì)變化,在除雜的過程中不能引入新的雜質(zhì)。29 第(2)小題正確答案及相關(guān)解析正確答案
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾解析
得到含水化合物不能直接將溶液蒸干,容易造成鹽類的水解;因此實(shí)驗(yàn)操作指能是:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾??疾榉较?/p>
本題考查的是含水結(jié)晶化合物的制備解題思路
得到含水化合物不能直接蒸干。易錯(cuò)點(diǎn)
本題考查的是含水結(jié)晶化合物的制備,由于含有結(jié)晶水,故能直接蒸干,難度不大,平時(shí)注意化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的步驟的記憶和不同實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物制備的操作。29 第(3)小題正確答案及相關(guān)解析正確答案
在HCl的氣流中加熱解析
氯化鎂在加熱的過程中要水解得到氫氧化鎂和氯化氫,故要抑制鎂離子的水解,增大氯化氫的濃度能夠抑制鎂離子的水解;故選擇在HCl的氣流中加熱 ??疾榉较?/p>
本題考查的是含水化合物的去結(jié)晶水解題思路
氯化鎂在加熱過程中要水解,操作中要抑制鎂離子的水解易錯(cuò)點(diǎn)
本題考查的是得到特定實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的基本操作,難度不大,平時(shí)注意記憶即可。29 第(4)小題正確答案及相關(guān)解析正確答案
ZnO22– + 2CO2 + 2H2O = Zn(OH)2+ 2HCO3–解析
二氧化碳過量時(shí)產(chǎn)生碳酸氫根離子和氫氧化鋅沉淀,故反應(yīng)是:ZnO22– + 2CO2 + 2H2O = Zn(OH)2+ 2HCO3–考查方向
本題考查的是離子方程式的書寫解題思路
二氧化碳過量時(shí)產(chǎn)生碳酸氫根離子和氫氧化鋅沉淀易錯(cuò)點(diǎn)
本題考查的是離子方程式的書寫,注意題干中信息,根據(jù)二氧化碳的量來確定產(chǎn)物:二氧化碳不足時(shí)是碳酸根離子,當(dāng)二氧化碳過量時(shí)是碳酸氫根離子。根據(jù)偏鋁酸根離子和二氧化碳的反應(yīng)來書寫29 第(5)小題正確答案及相關(guān)解析正確答案
Mg2+ + 2OH– = Mg(OH)2 Zn2+ + 4OH– = ZnO22– + 2H2O解析
氫氧化鋅能夠和強(qiáng)堿反應(yīng)得到對(duì)應(yīng)的可溶性鹽,氫氧化鎂則不能,故:Mg2+ + 2OH– = Mg(OH)2 Zn2+ + 4OH– = ZnO22– + 2H2O考查方向
本題考查的是物質(zhì)分離解題思路
Mg2+和Zn2+ 性質(zhì)的差異性體現(xiàn)在氫氧化鋅會(huì)和強(qiáng)堿反應(yīng),氫氧化鎂不能。易錯(cuò)點(diǎn)
本題考查的是物質(zhì)分離的方程式書寫,難度不大,根據(jù)題干中的已知條件去書寫即可。29 第(6)小題正確答案及相關(guān)解析正確答案
電解、熱還原法解析
金屬性在K到Al的選擇電解鹽或者氧化物的方法冶煉;金屬性在Zn到Cu的選擇熱還原方法冶煉;金屬性排在后面的選擇直接加熱氧化物分解的方法得到金屬單質(zhì)。故得到Mg選擇電解法,Zn選擇熱還原法??疾榉较?/p>
本題考查的是金屬的冶煉解題思路