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摘要:在中学阶段有很多观点,它们或多或少的有某些化学规律或原理的支持,也在师生中一直广为流传,给科学传播化学知识带来了很大的负面影响,但它们却经不起理论的推敲和实验的检验。化学是一门以实验为基础的学科,化学知识趣味之中充满哲理,平淡之中蕴含神奇,在化学实验中学生可以充分领略化学学科的特殊魅力[1]。因此在教学过程中巧妙的创设以实验为主的科学探究活动,不仅有助于激发学生对科学的兴趣,提高学生的科学探究能力,同时通过引导学生动手操作、观察实验、交流讨论中学习化学知识,能够激发学生的“好奇心”和求知欲,并且学生能够在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度。下面以几例实验实例来说明多做实验可以易解疑惑,扫除一些知识的盲点和疑点,以便更好的完成教学目标。
關键词:多做实验;易解疑惑;扫除盲点;达成目标
中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1671-864X(2016)02-0181-01
一、易解理论性知识的疑惑
比如讲盐类水解的应用时,Al3+与S2-因水解相互促进而不共存,发生反应:2Al3++3S2— +6H2O2Al(OH)3↓+3H2S↑,学生容易类推Fe3+与S2-不能共存也是因为水解相互促进而不共存,发生反应:2Fe3++3S2— +6H2O2Fe(OH)3↓+3H2S↑,但Fe3+与S2-不能共存却是因为Fe3+具有较强的氧化性,S2-具有较强的还原性,二者发生氧化还原反应:2Fe3++S2-2Fe2++S↓造成的, 而不是相互促进水解。若S2-过量会与Fe2+继续反应生成黑色的FeS沉淀,发生反应:2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓。为了说明Fe3+与S2-不能共存是因为氧化还原反应而不是相互促进水解的水解反应,我设计了两个实验:AlCl3溶液与Na2S溶液的反应,FeCl3溶液与Na2S溶液的反应。让学生亲自动手做实验,大家看到的现象的是第一个实验有白色沉淀和有臭鸡蛋气味的气体产生,第二个实验并没有产生红褐色沉淀和臭鸡蛋气味的气体,而是一些看到黄色沉淀产生,一些看到黑色沉淀产生。据此已足以说明Fe3+与S2-不能共存是因为氧化还原反应而不是相互促进水解的水解反应,但同学们又会疑惑为何FeCl3溶液与Na2S溶液的反应有的产生黄色沉淀,有的却产生黑色沉淀,究竟是什么原因呢?于是,让学生尝试试剂的滴加顺序不同做实验,先加5mL的Na2S溶液再逐滴滴加少量的FeCl3溶液,看见的是黄色沉淀,而先加5mL的FeCl3溶液的再逐滴滴加Na2S溶液,看见的是黑色沉淀。通过上述实验学生得出出现不同的现象原来是因为反应原理不同和用量不同造成的,且明白了同类物质的性质既有相似性又有特殊性,在学习时要注意克服负迁移,准确把握性质的适用范围。
二、易解非常规的疑惑
比如通常很多资料上总结的放电规律———阳极放电规律:当阳极的电极材料为金属(Pt或Au除外)时,通电后作电极的金属失去电子变成金属阳离子,溶解到电解质溶液中.当阳极的电极材料是惰性物质(如Au、Pt或石墨)时,通电后溶液中的阴离子在阳极上失去电子,当溶液中同时存在多种阴离子时,还原性强的离子先失去电子发生氧化反应.常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是:Cl—>OH->含氧酸根离子(如SO42-、NO3-等)>F-,阴极放电规律:在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子.当溶液中存在多种阳离子时,按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强,越容易被还原.在水溶液中,铝之前的金属的阳离子不可能被还原。但若用此规律就无法去解决2013年重庆高考化学试题11题中写出NO3— 在阴极放电的离子方程式,因为一般的同学都会根据一般规律思考认为根本NO3—不放电,于是我查阅资料[2]设计了如下实验:在15V下,用石墨电极电解了四种不同浓度(1mol/L、5mol/L、10mol/L、16mol/L)的硝酸,结果是硝酸浓度低于和等于10mol/L时电解现象为阴极阳极均产生无色气体,阳极气体比阴极多,而当硝酸浓度为16mol/L时电解现象为阴极产生了红棕色气体,阳极产生无色气体。据此现象,同学们确信了NO3—在阴极参加了反应,于是根据氧化还原的知识即可大胆写出NO3—被还原成N2的电极反应式。通过这个实验同学们感受到不能只进行片面的总结运用一般规律,而必须从原理本身出发探求知识的本质才是解决问题的万能钥匙。
三、易解定势思维之困惑
根据复分解反应的条件,一些老师和学生认为CaCl2溶液能和Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀,而CaCl2溶液却不能与NaHCO3溶液反应。而学了弱电解质的电离和盐类的水解以及难溶电解质的溶解平衡后学生分析NaHCO3和Na2CO3两溶液得出两溶液中有相同的离子Na+、H+、CO32-、HCO3-、OH-,大家知道CaCl2溶液能和Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀,于是有学生提出CaCl2溶液也能与NaHCO3溶液反应生成CaCO3沉淀,因为在NaHCO3溶液主要存在HCO3- ,HCO3-发生微量的电离产生CO32-,CO32-的浓度很小,滴加CaCl2溶液瞬间生成的CaCO3沉淀很少,故开始不容易看见沉淀,但随着CaCl2溶液滴加量增加,使HCO3-的电离平衡向右移动,产生的沉淀会逐渐增多,最终应该能观察到沉淀。于是我查阅资料[3]设计了如下实验:向盛有1mL0.5mol/L NaHCO3溶液的试管中加一滴酚酞,再加1mL0.1mol/LCaCl2溶液。实验现象为溶液的红色逐渐消失,产生白色沉淀,红白现象对比明显,静置2min发现试管中上层液体澄清,下层浑浊,分界明显。据此证实了NaHCO3溶液可与CaCl2溶液反应根据此现象学生分析得出白色沉淀是CaCO3,红色消失说明溶液碱性减弱、酸性增强,应该还有酸性物质生成,于是由电荷守恒和原子守恒可写出反应的离子方程式:Ca2++2HCO3— CaCO3↓+ H2CO3最后再做实验,用CO2压力传感器证实实验确实生成了CO2气体。通过此实验有效的消除了学生的定势思维,突破了教学中的盲点和疑点。
综上所述,在课堂上巧用一些实验替代繁冗的讲解,不仅可以提高学生听课的兴趣,使一些理论性很强的知识简单易懂,促进学习原动力的更优激发、教学着力点的更准把握,对于提高化学学习也有更有效,且更有说服力。作为一名化学老师,要想在教学中避免向学生传授似是而非的观点,就必须经常翻阅专业杂志,不断的进行学习,加强实验研究,在课堂上巧做实验,以便更易解决化学学习中的疑惑。
参考文献:
[1]王祖浩.实验化学[M].南京:江苏教育出版社,2009.
[2]张军.减少束缚 鼓励探究:对中学化学教学的在思考[J].中学化学教学参考,2015(7):2
[3]肖中荣、陈进前.让学生理解碳酸氢钠和氯化钙能反应[J].中学化学教学参考,2015(1/2):46-48.
關键词:多做实验;易解疑惑;扫除盲点;达成目标
中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1671-864X(2016)02-0181-01
一、易解理论性知识的疑惑
比如讲盐类水解的应用时,Al3+与S2-因水解相互促进而不共存,发生反应:2Al3++3S2— +6H2O2Al(OH)3↓+3H2S↑,学生容易类推Fe3+与S2-不能共存也是因为水解相互促进而不共存,发生反应:2Fe3++3S2— +6H2O2Fe(OH)3↓+3H2S↑,但Fe3+与S2-不能共存却是因为Fe3+具有较强的氧化性,S2-具有较强的还原性,二者发生氧化还原反应:2Fe3++S2-2Fe2++S↓造成的, 而不是相互促进水解。若S2-过量会与Fe2+继续反应生成黑色的FeS沉淀,发生反应:2Fe3++3S2-2FeS↓+S↓。为了说明Fe3+与S2-不能共存是因为氧化还原反应而不是相互促进水解的水解反应,我设计了两个实验:AlCl3溶液与Na2S溶液的反应,FeCl3溶液与Na2S溶液的反应。让学生亲自动手做实验,大家看到的现象的是第一个实验有白色沉淀和有臭鸡蛋气味的气体产生,第二个实验并没有产生红褐色沉淀和臭鸡蛋气味的气体,而是一些看到黄色沉淀产生,一些看到黑色沉淀产生。据此已足以说明Fe3+与S2-不能共存是因为氧化还原反应而不是相互促进水解的水解反应,但同学们又会疑惑为何FeCl3溶液与Na2S溶液的反应有的产生黄色沉淀,有的却产生黑色沉淀,究竟是什么原因呢?于是,让学生尝试试剂的滴加顺序不同做实验,先加5mL的Na2S溶液再逐滴滴加少量的FeCl3溶液,看见的是黄色沉淀,而先加5mL的FeCl3溶液的再逐滴滴加Na2S溶液,看见的是黑色沉淀。通过上述实验学生得出出现不同的现象原来是因为反应原理不同和用量不同造成的,且明白了同类物质的性质既有相似性又有特殊性,在学习时要注意克服负迁移,准确把握性质的适用范围。
二、易解非常规的疑惑
比如通常很多资料上总结的放电规律———阳极放电规律:当阳极的电极材料为金属(Pt或Au除外)时,通电后作电极的金属失去电子变成金属阳离子,溶解到电解质溶液中.当阳极的电极材料是惰性物质(如Au、Pt或石墨)时,通电后溶液中的阴离子在阳极上失去电子,当溶液中同时存在多种阴离子时,还原性强的离子先失去电子发生氧化反应.常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是:Cl—>OH->含氧酸根离子(如SO42-、NO3-等)>F-,阴极放电规律:在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子.当溶液中存在多种阳离子时,按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强,越容易被还原.在水溶液中,铝之前的金属的阳离子不可能被还原。但若用此规律就无法去解决2013年重庆高考化学试题11题中写出NO3— 在阴极放电的离子方程式,因为一般的同学都会根据一般规律思考认为根本NO3—不放电,于是我查阅资料[2]设计了如下实验:在15V下,用石墨电极电解了四种不同浓度(1mol/L、5mol/L、10mol/L、16mol/L)的硝酸,结果是硝酸浓度低于和等于10mol/L时电解现象为阴极阳极均产生无色气体,阳极气体比阴极多,而当硝酸浓度为16mol/L时电解现象为阴极产生了红棕色气体,阳极产生无色气体。据此现象,同学们确信了NO3—在阴极参加了反应,于是根据氧化还原的知识即可大胆写出NO3—被还原成N2的电极反应式。通过这个实验同学们感受到不能只进行片面的总结运用一般规律,而必须从原理本身出发探求知识的本质才是解决问题的万能钥匙。
三、易解定势思维之困惑
根据复分解反应的条件,一些老师和学生认为CaCl2溶液能和Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀,而CaCl2溶液却不能与NaHCO3溶液反应。而学了弱电解质的电离和盐类的水解以及难溶电解质的溶解平衡后学生分析NaHCO3和Na2CO3两溶液得出两溶液中有相同的离子Na+、H+、CO32-、HCO3-、OH-,大家知道CaCl2溶液能和Na2CO3溶液反应生成CaCO3沉淀,于是有学生提出CaCl2溶液也能与NaHCO3溶液反应生成CaCO3沉淀,因为在NaHCO3溶液主要存在HCO3- ,HCO3-发生微量的电离产生CO32-,CO32-的浓度很小,滴加CaCl2溶液瞬间生成的CaCO3沉淀很少,故开始不容易看见沉淀,但随着CaCl2溶液滴加量增加,使HCO3-的电离平衡向右移动,产生的沉淀会逐渐增多,最终应该能观察到沉淀。于是我查阅资料[3]设计了如下实验:向盛有1mL0.5mol/L NaHCO3溶液的试管中加一滴酚酞,再加1mL0.1mol/LCaCl2溶液。实验现象为溶液的红色逐渐消失,产生白色沉淀,红白现象对比明显,静置2min发现试管中上层液体澄清,下层浑浊,分界明显。据此证实了NaHCO3溶液可与CaCl2溶液反应根据此现象学生分析得出白色沉淀是CaCO3,红色消失说明溶液碱性减弱、酸性增强,应该还有酸性物质生成,于是由电荷守恒和原子守恒可写出反应的离子方程式:Ca2++2HCO3— CaCO3↓+ H2CO3最后再做实验,用CO2压力传感器证实实验确实生成了CO2气体。通过此实验有效的消除了学生的定势思维,突破了教学中的盲点和疑点。
综上所述,在课堂上巧用一些实验替代繁冗的讲解,不仅可以提高学生听课的兴趣,使一些理论性很强的知识简单易懂,促进学习原动力的更优激发、教学着力点的更准把握,对于提高化学学习也有更有效,且更有说服力。作为一名化学老师,要想在教学中避免向学生传授似是而非的观点,就必须经常翻阅专业杂志,不断的进行学习,加强实验研究,在课堂上巧做实验,以便更易解决化学学习中的疑惑。
参考文献:
[1]王祖浩.实验化学[M].南京:江苏教育出版社,2009.
[2]张军.减少束缚 鼓励探究:对中学化学教学的在思考[J].中学化学教学参考,2015(7):2
[3]肖中荣、陈进前.让学生理解碳酸氢钠和氯化钙能反应[J].中学化学教学参考,2015(1/2):46-48.