摘 要：魔術(shù)表演依靠靈活運(yùn)用化學(xué)等多學(xué)科的科學(xué)原理，用奇特的藝術(shù)構(gòu)思，制造出種種離奇巧妙的表演效果.在化學(xué)復(fù)習(xí)課的教學(xué)中，合理采用魔術(shù)表演的形式組織教學(xué)，可有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和探究欲，促進(jìn)知識的鞏固與拓展.

關(guān)鍵詞：魔術(shù)表演；知識織網(wǎng)；化學(xué)復(fù)習(xí)課；初中化學(xué)

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）17-0104-03

收稿日期：2023-03-15

作者簡介：吳良根（1967.6-），男，碩士，江蘇省特級教師，中學(xué)正高級教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)研究.

1 化學(xué)魔術(shù)及其在化學(xué)教學(xué)中的作用

1.1 創(chuàng)設(shè)情景，激發(fā)興趣

在課堂教學(xué)的開始階段，學(xué)生的思維較為松懈，有的還沉浸在上節(jié)課的學(xué)習(xí)或課余時(shí)的放松中，如何盡快讓學(xué)生集中注意力投入到新的學(xué)習(xí)中，是課堂成功的關(guān)鍵.化學(xué)課堂中通過表演魔術(shù)的方法引入新課，則會顯得與眾不同，新鮮刺激且懸念重重.化學(xué)課開始時(shí)，教師或預(yù)先安排好的學(xué)生上臺表演一段“魔術(shù)”節(jié)目，課堂的學(xué)習(xí)氣氛很快就活躍起來，在刻意營造的神秘意境和“一反常態(tài)”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，學(xué)生的思維迅速被激活.學(xué)生在哄笑和議論中、在驚訝和疑惑間，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望.

1.2 揭秘原理，突破難點(diǎn)

在化學(xué)課堂中表演的魔術(shù)，是指模仿魔術(shù)表演的形式，摻雜魔術(shù)表演的手段進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其目的是通過魔術(shù)呈現(xiàn)的現(xiàn)象來體現(xiàn)出其中的化學(xué)原理.如教學(xué)了“燃燒的條件”后，教師表演一段魔術(shù)：將一塊棉布手帕浸入事先配制好的混合液（用2體積95%的酒精和1體積水混合）中，充分浸透后取出擰干，然后用坩堝鉗夾持，移至酒精燈的火焰上方進(jìn)行引燃，手帕很快燃燒起來，輕輕抖動(dòng)手帕，手帕上產(chǎn)生熊熊火焰.此時(shí)教室內(nèi)學(xué)生熱情高漲，議論聲此起彼伏.慢慢地火焰減弱，直至熄滅.教師讓學(xué)生觀看手帕，結(jié)果手帕完好無損，讓學(xué)生用手觸摸手帕，手帕上余溫還在.整個(gè)表演學(xué)生充滿興奮與驚訝，而后急切地想探究手帕燒不壞的原因.此時(shí)教師因勢利導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生從可燃物燃燒需要一定的條件這一化學(xué)原理上尋找答案，很快學(xué)生就能揭開真相，恍然大悟.對于“燃燒的條件”這一重難點(diǎn)的理解也更加深刻.

1.3 動(dòng)手實(shí)踐，增強(qiáng)能力

充分利用好化學(xué)魔術(shù)的神秘特征，在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用化學(xué)魔術(shù)，能較好地滿足學(xué)生的這種好奇心理，讓他們產(chǎn)生一種也想“試一試、做一做”的想法，從而激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力.在日常教學(xué)中，可經(jīng)常采用學(xué)生上臺演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室分組實(shí)驗(yàn)等形式培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，還可以以化學(xué)興趣小組的形式組織學(xué)生開展課后趣味實(shí)驗(yàn)和家庭小實(shí)驗(yàn)等，用“魔術(shù)”化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)形式，來激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，促使學(xué)生在化學(xué)魔術(shù)表演中進(jìn)一步理解和掌握化學(xué)原理，鞏固化學(xué)知識.

1.4 學(xué)科融合，知識遷移

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中要求：注重學(xué)習(xí)活動(dòng)的游戲化、生活化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，倡導(dǎo)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，重視跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng).知識的遷移和融合是科學(xué)學(xué)習(xí)的應(yīng)然路徑.在進(jìn)行一個(gè)化學(xué)魔術(shù)表演的活動(dòng)過程中，要將化學(xué)知識與其他學(xué)科知識進(jìn)行整合，創(chuàng)造出更神奇、更有趣味的意境.以此開展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅鞏固了知識，更對學(xué)生的全面發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用.

2 化學(xué)魔術(shù)為主線的化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)

該課程設(shè)計(jì)以上教版初中化學(xué)“酸、堿、鹽”復(fù)習(xí)的教學(xué)為例.

2.1 教學(xué)過程

【引入】又是一年春花爛漫時(shí)節(jié).為了讓同學(xué)們感受到春意盎然、姹紫嫣紅、色彩斑斕的美好春景，今天的化學(xué)課，老師先給大家表演一個(gè)小魔術(shù)：飲料中的春色.請同學(xué)們感受如同春天般絢麗的色彩.

【魔術(shù)表演一】飲料中的春色：

（1）將兩種無色溶液倒入一酒杯中.（現(xiàn)象：杯中出現(xiàn)了“紅酒”）

（2）向“紅酒”中倒入一種無色溶液.（現(xiàn)象：“紅酒”變成了“牛奶”）

（3）向“牛奶”中倒入一種無色溶液.（現(xiàn)象：“牛奶”變成“發(fā)泡汽水”）

【師】同學(xué)們觀察到了杯子中的顏色變化了嗎？

【生】無色液體混合后，呈紅色，加入另一種無色液體，成牛奶狀乳白色液體，再加入無色液體，又變澄清且有氣泡產(chǎn)生.

【師】如果剛才加入的是以下的液體藥品，你能夠從中選擇出來嗎？

【投影】藥品：鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液、氫氧化鋇溶液、氯化鈉溶液、氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液、石蕊試液、酚酞試液.請大家進(jìn)行小組討論，確定所加試劑，并說明推斷的理由.

【生】討論后回答：根據(jù)顏色變化，首先加入酒杯中的是碳酸鈉溶液和酚酞試液，兩者混合后呈現(xiàn)紅色液體；向產(chǎn)生的“紅酒”里加入無色溶液氯化鋇，則會產(chǎn)生白色渾濁（碳酸鋇沉淀）；再向（2）中“牛奶”里加入的是適量稀鹽酸，碳酸鋇與鹽酸反應(yīng)后產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w.

【師】同學(xué)分析得很有道理，跟老師在表演時(shí)加入的物質(zhì)完全一致.

【師】老師在表演魔術(shù)中所使用的這些化學(xué)物質(zhì)，在物質(zhì)的分類上分別屬于什么類別呢？寫出這些物質(zhì)間反應(yīng)的化學(xué)方程式.

【生】討論，認(rèn)真書寫.

【師】有了酒和飲料，老師再用一枚雞蛋來表演.

【魔術(shù)表演二】漂浮的雞蛋：

將一枚雞蛋放入一個(gè)燒杯中，接著在燒杯中倒入大半杯的食醋.

【師】同學(xué)們看到什么現(xiàn)象了？

【生】燒杯中倒入食醋后，在雞蛋殼的表面立即產(chǎn)生了大量的氣泡，原本沉在燒杯底部的雞蛋慢慢地從燒杯底開始上浮，到了液面上一會兒開始下沉，等到了杯底又上浮，下沉，以此往復(fù).

【師】雞蛋一會兒上浮一會兒下沉，這是為什么呢？

【生】討論，回答：雞蛋殼的主要成分為碳酸鈣，在加入醋酸溶液后，兩者接觸迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成了大量的二氧化碳?xì)怏w，這些生成的氣體很多以氣泡的形式附著在雞蛋的表面，使雞蛋的總體積變大，因此排開液體的體積也變大，受到的浮力慢慢大于重力，可以看到雞蛋在杯中浮起來了.當(dāng)雞蛋上浮到液面后，部分氣泡開始破裂，雞蛋的總體積又逐漸變小，浮力也隨之減小，當(dāng)浮力小于重力后，雞蛋開始下沉.如此循環(huán)往復(fù)，就看到雞蛋一會兒上浮，一會兒下沉的現(xiàn)象了.

【師】分析得很好，這里既涉及化學(xué)變化的原理，也跟物理中的“浮力”有著密切的關(guān)系.請同學(xué)們把這個(gè)魔術(shù)中發(fā)生的反應(yīng)，用化學(xué)方程式來表示.

【學(xué)生練習(xí)】進(jìn)行化學(xué)方程式練習(xí)并且交流對錯(cuò).

【師】剛才同學(xué)們已經(jīng)回答了，在雞蛋殼的表面產(chǎn)生的是二氧化碳?xì)怏w.在化學(xué)上常用什么物質(zhì)來檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w呢？

【生】化學(xué)上常用澄清的石灰水來檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w.

【師】請描述一下實(shí)驗(yàn)過程，并按方案進(jìn)行檢驗(yàn).

【學(xué)生】將少許的澄清石灰水涂在一個(gè)潔凈的燒杯壁上，然后把該燒杯倒扣在產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的燒杯上方，一段時(shí)間后，上方燒杯壁上所涂的澄清石灰水變渾濁了.

【師】二氧化碳?xì)怏w過度排放，會產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”等不良現(xiàn)象.所以如果要有效地吸收二氧化碳?xì)怏w，在化學(xué)上用什么藥品比較好？

【生】吸收二氧化碳?xì)怏w用氫氧化鈉溶液比較好.

【師】剛才澄清石灰水不是也能吸收二氧化碳?xì)怏w，為什么要換用氫氧化鈉溶液呢？

【生】因?yàn)闅溲趸c易溶于水，氫氧化鈉可以配制較濃的溶液，而氫氧化鈣微溶于水，所以配制出來的氫氧化鈣溶液（石灰水）的濃度低，同樣量的溶液吸收的二氧化碳會少.

【師】嗯，非常好，那我們設(shè)計(jì)個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下.請同學(xué)們觀察黑板，提供選擇的儀器和藥品有：（1）兩個(gè)規(guī)格相同的礦泉水瓶，在瓶中分別收集滿二氧化碳?xì)怏w；（2）一瓶30%的氫氧化鈉溶液；（3）一瓶0.16%的飽和石灰水（氫氧化鈣溶液）；（4）兩個(gè)規(guī)格相同的塑料注射器.如果在實(shí)驗(yàn)中還需要其他儀器藥品，可自己另取.

【魔術(shù)表演三】塑料瓶變癟：

將上述兩瓶充滿二氧化碳的塑料礦泉水瓶，擰開瓶塞，迅速分別倒入等體積的30%氫氧化鈉溶液和0.16%的氫氧化鈣溶液，然后旋緊瓶塞，用力振蕩，觀察現(xiàn)象.

【師】同學(xué)們看到什么現(xiàn)象了？

【生】兩個(gè)瓶子都發(fā)出輕微的噼啪聲，瓶子也都變癟了.經(jīng)仔細(xì)觀察比較，可以發(fā)現(xiàn)兩個(gè)瓶子的變癟程度是不一樣的.加入氫氧化鈉溶液的瓶子比加入石灰水的瓶子更癟.由此可以說明加入氫氧化鈉溶液后所吸收的二氧化碳更多也更徹底.

【師】那我們能否依據(jù)在實(shí)驗(yàn)中看到的瓶子變癟現(xiàn)象來檢驗(yàn)二氧化碳呢？

【生】討論，回答：不能.因?yàn)樵谏鲜鰧?shí)驗(yàn)中所使用的是塑料礦泉水瓶，這種瓶質(zhì)軟且蓋子的密封性能好，所以當(dāng)吸收了二氧化碳?xì)怏w后，就能觀察到瓶子變癟的現(xiàn)象.而我們平時(shí)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，大多使用的是一些常規(guī)的玻璃儀器，像試管、燒杯等，這些儀器質(zhì)硬且敞口，用這些儀器設(shè)備來完成類似的實(shí)驗(yàn)，是觀察不到瓶子變癟的現(xiàn)象的.

【師】總結(jié)：在選擇吸收二氧化碳?xì)怏w時(shí)，主要看吸收二氧化碳?xì)怏w的效果；而在檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w時(shí)，則主要看發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象是否明顯.

【師】完成上述兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式.

…………

【師】本節(jié)課我們借助于幾個(gè)小魔術(shù)，串聯(lián)和復(fù)習(xí)了“酸堿鹽”中的一些重要知識點(diǎn).“酸堿鹽”中的知識點(diǎn)較多，且反應(yīng)關(guān)系復(fù)雜.現(xiàn)在請同學(xué)們按照學(xué)案上的要求，用連線的方式發(fā)現(xiàn)、整理這些物質(zhì)間相互反應(yīng)的規(guī)律.每相連的物質(zhì)間的反應(yīng)寫出不少于一個(gè)的化學(xué)方程式.

【生】學(xué)生按照學(xué)案要求，完善“酸堿鹽”知識網(wǎng)絡(luò)圖.

【課堂鞏固】智闖“魔”宮（如圖1所示）.

【師】請你幫助入口處的NaOH找到一條合適的路徑，順利“穿越迷宮”，達(dá)到出口處.注意要避開能“吃掉”他的物質(zhì)（即與其能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)），用箭頭畫出出逃路徑并寫出能與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式.

2.2 教學(xué)反思（略）

參考文獻(xiàn)：

［1］顧水英.例談“魔術(shù)”在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用藝術(shù)[J].新課程研究（基礎(chǔ)教育），2011（10）：76-78.

[2] 朱春霞.“魔術(shù)中的酸堿鹽”課堂教學(xué)[J].化學(xué)教學(xué)，2012（7）：42-43.

［責(zé)任編輯：季春陽］