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摘要:利用一份试剂说明书为背景资料,逐次展开“开启化学之门”的复习,既有对教材知识的总结,又有对学生书写规范和实验操作的要求,同时更有对问题的质疑和探究。
关键词:性质和变化;组成和分类;细节和规范;选择和组装;质疑和探究
文章编号:1005-6629(2013)7-0033-03
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
2012年11月9日,苏州市吴中区教研室在吴中区木渎实验中学举行了吴中区第六届初中化学“名师”展示活动。开课的三位老师分别上了沪教版九年级化学上册第1章到第3章的三节复习课。笔者开课的课题是“开启化学之门”。本节课的教学目标主要是帮助学生内化第1章涉及到的一些基本概念,规范学生语言的表达和化学符号的书写,培养学生实验操作技能和科学探究的精神。
1 教学的背景资料
笔者有一次无意浏览网页时发现了一份硫酸铜试剂的说明书,感觉非常有“意思”。觉得这是化学课堂教学难得的素材,教科书的内容一般都是科学的、严谨的、规范的,而这份试剂说明书有些地方不严谨、不规范、不科学。于是笔者就利用这份说明书作为这节复习课的背景资料进行课堂教学设计。该产品说明书如图1所示。
2 教学流程
2.1物质的性质和变化
问题1:硫酸铜有哪些物理性质和化学性质?
学生给出如下答案:
物理性质:蓝色结晶。相对密度2.29。溶于水,几乎不溶于醇。
化学性质:在干燥空气中风化。加热至30℃成为三水盐,190℃成为一水盐,至258℃成为白色粉末状无水盐,水溶液呈碱性,吞入有害。对呼吸系统和皮肤有刺激性。
问题2:判断物理性质和化学性质的依据是什么?
学生答:物理性质是不需要通过化学变化就表现出来的性质,如颜色、状态、熔点、沸点、硬度、密度、气味和导电性等。化学性质是在发生化学变化时表现出来的性质。
问题3:如何判断物理变化和化学变化?
学生答:物理变化和化学变化的本质区别是在变化中是否有新物质生成。
上述性质里学生有两个概念不是很清楚,一是风化,二是相对密度。笔者对此作了解释:
风化:风化是指在室温和干燥空气里,结晶水合物失去结晶水的现象。
相对密度:物质的相对密度定义为该物质的密度和某一标准物质的密度之比。这一标准物质可以取在某一特定温度(如4℃)下的水,或(用于气体时)温度和压强在标准条件下的空气。
2.2物质的组成和分类
为了复习物质的组成和分类,笔者设计了下列问题组:
问题4:这份产品是纯净物还是混合物?
问题5:CuSO4・5H2O是纯净物还是混合物,如何证明?
问题6:分析纯是不是就是100%纯净?
因为试剂说明书上有各项指标(水不溶物、氯化物、总氮量、钠、钾、铁、镍、锌),学生很易判断这份试剂不是纯净物。笔者借此复习物质的分类,列出分类图2:
硫酸铜晶体是纯净物还是混合物,学生因为没有接触过结晶水合物,不能作出判断。于是笔者进一步提出了下列问题:
问题7:如果硫酸铜晶体是混合物,你认为它应该是哪些物质的混合?
学生答:CuSO4和H2O的混合。
为了探究硫酸铜晶体里有没有湿存水,笔者作了如下探究实验:
实验1:取两张相同的滤纸,其中一张用滴管滴几滴水,在另一张上加2药匙的硫酸铜晶体,将滤纸折叠并挤压硫酸铜晶体,展开滤纸将硫酸铜晶体倒入小烧杯,向学生展示这两张滤纸。
实验发现,滴加水的滤纸上有明显的一大滩水迹,而放硫酸铜晶体的滤纸保持干燥,没有任何水迹。可见硫酸铜晶体并不是CuSO4和H2O的简单混合。它应该是一种纯净物。
知识拓展:分析纯并不是纯度100%,分析纯(AR)是化学试剂的纯度规格,是指做分析测定用的试剂,杂质非常少,不妨碍分析测定,用于一般分析试验(配制定量分析中的普通试液);对于具体纯度,不同的药品要求不一样。
2.3书写的细节与规范
问题8:这份试剂说明书上书写和表达有何不规范的地方?
学生答:一是语言表达不规范。“外观”用词不准确,除了“蓝色结晶”是外观外,其余都不属于外观。二是符号书写不规范。硫酸铜的化学式书写有问题,CuSO4和5H2O之间的点的位置不对,“・”应该在正中间,而不是在底部。
笔者点评:这份试剂说明书的表达确实存在这两方面的问题,硫酸铜化学式的书写除了点的位置不对,还存在着下标表示不正确。说明书上的表示是“CuSO4・5H2O”,这样的数字表示方法不是下标,只是字体的大小,正确的表示方法应该是“CuSO4・5H2O”。同样很多同学一直把相对原子质量和相对分子质量的符号表示错误,相对原子质量和相对分子质量的符号应该是“Ar”和“Mr”,很多同学写成“Ar”和“Mr”,错误的地方有2处,其一“A”和“M”必须斜体,其二“r”必须是下标,否则相对原子质量的符号和氩的元素符号就混为一谈了。正确、规范、熟练地书写元素符号、化学式、化学方程式等化学用语是初中学生必须掌握的化学基本技能,因为每一个不同的符号、每一个数字都可能代表不同的涵义,一旦写错就“全盘皆输”。
2.4仪器的选择和组装
学生的实验技能应当包含两个方面,一是基本仪器的使用技能,二是实验的操作技能。要培养学生的实验操作技能,首先就应当让学生掌握基本仪器的使用方法,学会规范操作;对学生操作技能的训练,必须以学生操作为主,让学生学会组装、调节、故障排除等。在自主操作的过程中,学生的实验能力才能得到培养与发展。为此笔者设计了如下问题:
问题9:为了验证硫酸铜晶体加热可以生成白色粉末状的无水盐,请从下列仪器中选择适当的仪器进行组装。
仪器:分液漏斗、广口瓶、锥形瓶、大试管、酒精灯、导气管、双孔橡皮塞、试管夹、铁架台等。
笔者请一位学生到讲台上来对仪器进行选择并组装,这位学生顺利地选择了适当的仪器,但笔者发现他在组装时却遇到了难题。关键是铁夹不会使用,铁夹上有三个调节螺丝,每个螺丝的作用是什么,这位学生并不知道,显得手忙脚乱,在笔者的不断点拨下最终才成功组装了如下图3的装置。
因此笔者对铁夹的使用作了如下说明:铁夹由十字夹(又称S形夹)和自由夹组成,十字夹的两个夹口互相垂直,两旁均有螺丝调节夹口大小,一个夹口夹铁台柱,一个夹用来夹铁圈或自由夹。使用时,必须使后一个夹口的开口向上。这样做的好处是即使夹口螺丝不紧,仪器也不致跌落而破碎。凡用自由夹夹持玻璃仪器,均不可用力夹死,以不紧不松为宜。自由夹的长柄插入十字夹夹口后,旋紧夹口螺丝,便可固定在铁架台上。仪器和铁台柱间的距离和角度,均可通过长柄插入十字夹夹口的长度和角度来调节。
除了图3装置外,笔者还向学生介绍了用图4的简易装置来对硫酸铜晶体进行加热。
2.5问题的质疑和探究
笔者提供如下资料:
问题10:对比硫酸铜试剂说明书,请找出不同之处。
学生很快就发现了两者的不同,说明书上是“水溶液呈碱性”,而百度搜索里是“水溶液呈酸性”,两者究竟谁对谁错呢?这个只能通过实验来验证。
问题11:如何证明溶液是酸性还是碱性?
学生答:在溶液中滴加石蕊试液,如果变红,说明溶液呈酸性;在溶液中滴加酚酞试液,如果变红,说明溶液呈碱性。
实验2:取一支试管,在其中加入硫酸铜溶液2mL,然后滴加石蕊试液,观察溶液颜色变化,发现溶液不变色。
实验3:另取一支试管,在试管中加入硫酸铜溶液2mL,再滴加酚酞试液,观察溶液颜色变化,发现溶液不变色。
通过上述实验可以看出指示剂鉴别溶液的酸碱性是有局限性,一是受溶液本身颜色的干扰,二是受溶液酸碱度的影响,因此我们有时要采用其他的检测方法。
在此笔者引入了pH的测量方法:
pH实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法。pH的数值范围在0~14之间,当pH=7时水呈中性;pH7时水溶液呈碱性,pH愈大,水溶液的碱性愈大。
实验4:用一支洁净干燥的玻璃棒,蘸取硫酸铜溶液,点在pH试纸上,半分钟内与标准比色卡比色,测得溶液的pH
3 课后反思
教无定法,贵在得法。我们的高效课堂,是追求课堂营养的教育,我们不要迷恋模式,迷信模式。当教师已具有一定的教学水平,应该从学习教学模式转向超越模式,要不拘一格,复习课不仅是课本知识的简单再现,它可以目标多元化、知识情境化、问题层次化。只有超越模式,才能给教师更多的自由,教师才能放飞自己的思想,张扬自己的个性。教师在传授知识的同时,更要培养学生敢于质疑、勇于实践、勤于探究的科学精神,打造真正有生命力的课堂。