沈曉梅
(江蘇省泰州中學(xué)附屬初級中學(xué))
《義務(wù)教育化學(xué)課程標準》明確指出:“義務(wù)教育階段的化學(xué)課程要幫助學(xué)生體驗科學(xué)探究,旨在轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,使學(xué)生積極主動地獲取化學(xué)知識,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。”實驗教學(xué)在這一過程中起到了關(guān)鍵的作用。所以,我們在教學(xué)過程中要善于運用實驗。
以滬教版九年級下冊“氫氧化鈉”為例,二氧化碳和氫氧化鈉的反應(yīng)是氫氧化鈉的一個重要化學(xué)性質(zhì),書上并沒有給出相應(yīng)的化學(xué)實驗來驗證反應(yīng)的發(fā)生,所以很多學(xué)生對這個知識點無從下手,幾乎是通過與“氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)”的類比來進行知識的理解。這樣會讓學(xué)生理解起來比較模糊,學(xué)習(xí)起來也困難。所以,在復(fù)習(xí)的時候講到這個知識點時就比較容易出錯,而實驗恰恰可以彌補這個缺陷,所以,我在進行教學(xué)前就思考如何用實驗來幫助學(xué)生理解這個反應(yīng)。在課堂上可以展示實驗藥品和儀器,讓學(xué)生來進行實驗的設(shè)計。
實驗原理:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
提供的實驗儀器:鐵架臺、燒瓶、玻璃導(dǎo)管、注射器或膠頭滴管、氣球、試管、燒杯、雙孔橡皮塞、單孔橡皮塞、止水夾、制取CO2氣體的裝置。
提供的實驗藥品:氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、酚酞、水、鹽酸、碳酸鈉、碳酸鈣等
學(xué)生通過原理可以知道,要證明反應(yīng)的發(fā)生,就是證明Na2CO3的生成,實際就是證明CO32-的生成。那他們很快就可以設(shè)計出可以用鹽酸和氫氧化鈣溶液來進行實驗。
方案1:取樣,加入過量的稀鹽酸,產(chǎn)生氣泡,證明生成了Na2CO3。
方案2:取樣,加入適量的氫氧化鈣溶液,產(chǎn)生白色沉淀,證明生成了Na2CO3。
在方案1 中,學(xué)生對于鹽酸量的問題有一番爭論,通過分析,發(fā)現(xiàn)稀鹽酸既能和NaOH 反應(yīng),也能和Na2CO3反應(yīng),而先發(fā)生反應(yīng)的是NaOH,所以鹽酸需要過量。
換個角度思考,學(xué)生發(fā)現(xiàn)如果反應(yīng)發(fā)生,二氧化碳就變少了,而利用所提供的儀器中,學(xué)生可以設(shè)計二氧化碳減少而引起壓強改變的實驗。最典型的就是噴泉實驗。如右圖所示,燒杯中加入滴有酚酞的水,事先在燒瓶中收集滿二氧化碳,關(guān)閉止水夾,將膠頭滴管中的氫氧化鈉溶液滴入燒瓶,振蕩,打開止水夾,發(fā)現(xiàn)燒杯中的水進入燒瓶中,形成美麗的紅色噴泉。從而證明了二氧化碳的減少,也就證明了反應(yīng)的發(fā)生。
學(xué)生此時思路打開,設(shè)計出了多種通過壓強改變而證明二氧化碳減少的實驗。如將試管中收集滿二氧化碳,倒放在裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中,最終試管中液面上升;還可以將氣球套在導(dǎo)管上,將導(dǎo)管和單孔橡皮塞相連,塞入收集滿二氧化碳的燒瓶,再向燒瓶中加適量氫氧化鈉溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)氣球脹大等。這些氣壓變化的實驗均可以運用到證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)中來。
但是特別要注意的是,這樣的實驗,還不足以證明壓強的減少就是二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)造成的,還可以是因為二氧化碳溶于水且與水反應(yīng)引起的,所以,還需要做一組對比實驗。將氫氧化鈉溶液換成等體積的水,通過實驗現(xiàn)象的對比,進一步證明氫氧化鈉和二氧化碳確實發(fā)生了反應(yīng)。
通過這樣一個小小的實驗設(shè)計,教師就把二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應(yīng)講活了、講透了。在復(fù)習(xí)時對比發(fā)現(xiàn),講過實驗和沒有講過實驗,學(xué)生對這個知識點的理解是有明顯差異的,學(xué)生對實驗的印象非常深刻,所以即便不講,也能很快地回憶出這個反應(yīng),這也達到了預(yù)期的將復(fù)雜的化學(xué)問題通過實驗進行簡單化的處理的目的。我們在教學(xué)過程中應(yīng)該多思考、多反思,讓化學(xué)課堂通過實驗得以進行實實在在的有效教學(xué)。