劉子越
一、教材內(nèi)容分析
濃硫酸的脫水性實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)在人教版《高中化學(xué)(必修一)》及《高中化學(xué)(必修二)》兩部分。濃硫酸是常見的物質(zhì),濃硫酸的脫水和吸水性都很重要——有機(jī)反應(yīng)中會(huì)應(yīng)用到濃硫酸的脫水性、在干燥酸性氣體中常常用到濃硫酸的吸水性,而且兩種性質(zhì)容易混淆。蔗糖碳化這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,可以讓學(xué)生直觀感受到濃硫酸脫水性與吸水性的區(qū)別。原實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象:將20克蔗糖加入200mL燒杯中,再加入幾滴蒸餾水,攪拌均勻,然后加入20mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸,迅速攪拌??捎^察到,蔗糖變黑,體積膨脹,變成疏松多孔的海綿狀的碳,并放出有刺激性氣味的氣體。原實(shí)驗(yàn)的做法藥品用量多,反應(yīng)產(chǎn)生的有毒氣體SO隨意排放在空氣中,不符合綠色化學(xué)的要求,也無法檢驗(yàn)蔗糖炭化后的產(chǎn)物,故需要對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。本節(jié)課的目的就是讓學(xué)生綜合所學(xué)知識(shí)(化學(xué)、物理及數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí))和通用技術(shù),對(duì)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),解決以上問題。也就是在啟發(fā)學(xué)生確立問題意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題”的創(chuàng)新能力的同時(shí),設(shè)計(jì)出環(huán)保性實(shí)驗(yàn)裝置,使實(shí)驗(yàn)綠色化。
二、教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重難點(diǎn)
掌握濃硫酸脫水性實(shí)驗(yàn)的基本操作,能根據(jù)理論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物。通過提出問題、搜集資料、實(shí)驗(yàn)探究、解決問題這樣的歷程,達(dá)到培養(yǎng)協(xié)作精神、訓(xùn)練邏輯思維的目的。敢于質(zhì)疑教材,明白“盡信書則不如無書”的道理,體會(huì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的樂趣。實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn),化學(xué)實(shí)驗(yàn)與通用技術(shù)的結(jié)合是重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案的提出是難點(diǎn)。
三、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)
本著課堂上以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)原則,這節(jié)課的教學(xué)主要采用教師追問設(shè)疑、指導(dǎo)點(diǎn)撥,學(xué)生合作探究,師生共同學(xué)習(xí)等策略。為了達(dá)到最佳效果,在策略實(shí)施過程中關(guān)鍵是問題的設(shè)計(jì),還要適時(shí)啟發(fā)激活學(xué)生思維。
四、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備
在教學(xué)過程中,為支持教師的教,筆者采用多媒體課件的形式呈現(xiàn)一些必要內(nèi)容,增強(qiáng)直觀性與趣味性;為支持學(xué)生的學(xué),則選擇了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)習(xí)環(huán)境,增強(qiáng)自主性與實(shí)效性。(實(shí)驗(yàn)藥品及器材:蔗糖、濃硫酸、氫氧化鈉濃溶液、澄清石灰水、品紅試紙;大試管、氣球、水槽、濾紙、飲料瓶、剪刀、手工刀、帶導(dǎo)管的雙孔橡皮塞。)
五、教學(xué)過程
(一)新課導(dǎo)入:孟子曰:“盡信《書》,則不如無《書》。吾于《武成》,取二三策而已矣。仁人無敵于天下,以至仁伐至不仁,而何其血之流杵也?”這句話的意思是說如果完全相信《尚書》那么還不如沒有《尚書》這本書。新時(shí)期的我們,是不是也毫不質(zhì)疑的相信教材上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)就是最好的方案呢?(將一改實(shí)驗(yàn)課的常態(tài),即要求學(xué)生一定嚴(yán)格按照課本步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。與學(xué)生的習(xí)慣產(chǎn)生沖突,引起學(xué)生的興趣。)
1.演示實(shí)驗(yàn):我們就以濃硫酸的脫水性實(shí)驗(yàn)為例。大家請(qǐng)看,這是教材上的實(shí)驗(yàn)裝置。我們先嚴(yán)格按照教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并找出實(shí)驗(yàn)存在的問題。
2.學(xué)生活動(dòng):學(xué)生靜坐觀察老師演示實(shí)驗(yàn),并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(二)提出問題:(1)消耗大量試劑。(2)產(chǎn)生的刺激性氣味氣體對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。(3)前排同學(xué)呼吸到少量反應(yīng)產(chǎn)生氣體,咳嗽,感到不適。(4)不能收集到氣體,無法檢驗(yàn)產(chǎn)物。(通過演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的不足,肯定之前的想法。)
(三)分析問題:反應(yīng)的原理是什么?理論上講,產(chǎn)物有哪些?請(qǐng)大家根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,針對(duì)前面提出的問題,小組討論,提出可能的解決方案。(巡視并給予指導(dǎo)。)
結(jié)(四)提出解決方案:小組討論提出方案,組1認(rèn)為可以把小燒杯換成試管以減少用量。組2提出在小燒杯上罩一個(gè)去底的大可樂瓶,可樂瓶口套上氣球,收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體。組3把組2的氣球換成帶導(dǎo)管的橡膠塞,將產(chǎn)生的氣體依次通過品紅、澄清石灰水。組4贊成組3的做法,補(bǔ)充還需要尾氣吸收,可以用氫氧化鈉溶液。(通過本組的討論及各小組的分享,學(xué)生的思維越來越活躍,也越來越嚴(yán)謹(jǐn)。)各小組整理思路,畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖。(見圖1)(通過繪制實(shí)驗(yàn)裝置圖,理清思路)
(五)聯(lián)系實(shí)際操作質(zhì)疑:實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),品紅溶液和澄清石灰水的用量應(yīng)減少,產(chǎn)生的氣體沒有那么多足夠經(jīng)過兩次洗氣操作。(通過思考交流,發(fā)現(xiàn)實(shí)際操作的問題,思維變得嚴(yán)謹(jǐn)。)
(六)啟發(fā):通過交流討論及參考現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置,細(xì)化自己的設(shè)計(jì)。
(七)實(shí)施方案,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:小組協(xié)作,開始制作、連接實(shí)驗(yàn)儀器。
六、教學(xué)評(píng)價(jià)與反思
課堂教學(xué)任務(wù)基本結(jié)束時(shí),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)。明確評(píng)價(jià)的具體內(nèi)容,以學(xué)生自評(píng)為主,學(xué)生互評(píng)、老師評(píng)價(jià)為輔。肯定優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),尤其是對(duì)實(shí)驗(yàn)失敗的學(xué)生要指出問題所在及改進(jìn)建議。本節(jié)課是將化學(xué)實(shí)驗(yàn)課和通用技術(shù)實(shí)踐課結(jié)合在一起,運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和通用技術(shù)的支持,將教材上不太理想的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。課堂氣氛活躍,一開始學(xué)生的思維并沒有打開,隨著問題的提出、進(jìn)一步思考,學(xué)生的思維越來越活躍。尤其在實(shí)際操作過程中能逐漸發(fā)現(xiàn)問題,并逐一解決問題。