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笔者在多年的教学中,精心设计,创造课内外情境,让学生形成愉悦心境,活跃思维,内心产生求知欲望,学习热情高涨,课堂彰显出生命活力,从而提高课堂有效性。
一、整合教材,挖掘深层知识
教学中发现学生对盐类水解的本质认识停留于表面,比较肤浅,通常通过口诀“谁弱谁水解”“谁强显谁性”“越弱越水解”等进行记忆和简单的应用;对盐类水解的深层次问题,如盐溶液中水电离出离子浓度的计算、质子守恒表达式等问题经常无从下手,缺乏思路和方法。造成学生学习困难的原因是教师注重了主干知识(例如水解的概念、规律、影响因素、应用)的教学,侧重了主干知识的识记和训练,但导致了学生只侧重于知识的简单记忆。笔者仔细分析教材可以发现,盐类水解的诸多知识都是建立在分析溶液中的微粒对水的电离平衡的影响的基础上形成的,所以水的电离平衡应该是理解盐类水解的核心知识、深层知识。教学中可以以水的电离平衡移动为统领,与盐类水解的主干知识有机联系,充分发挥“水的电离平衡移动”这一深层知识的桥梁纽带作用。笔者结合多年的教学经验,整合教材,具体的教学引入与教学推进如下:
问题探究一:铁盐(如氯化铁)是常见的净水剂,氯化铁净水的原理是什么?
学生:氯化铁在水中形成氢氧化铁胶体,胶体具有很强的吸附能力,它能凝聚水中的悬浮杂质并使之沉降,从而达到净水的目的。
问题探究二:氯化铁溶液中是否存在氢氧化铁胶体呢?请用实验证明。
学生:用激光笔照射氯化铁溶液,无丁达尔现象,说明氯化铁溶液中不存在氢氧化铁胶体。
教师追问:氯化铁溶液中不存在氢氧化铁胶体,是不是表示氯化铁溶液中不存在氢氧化铁微粒呢?
设计意图:从生活中的氯化铁净水原理入手,创设“氯化铁溶液能净水是由于形成氢氧化铁胶体”和“氯化铁溶液中并不存在氢氧化铁胶体”的矛盾情景,培养学生从生活现象中提出问题、发现问题的意识,激发学生探究热情。
问题探究三:(1)如果氯化铁溶液中存在氢氧化铁,应该是哪些微粒间的反应生成的?(2)这些微粒分别来自于那些物质?(3)这些微粒结合后对水溶液会有何影响?(4)你有什么新的方法判断氯化铁溶液中是否存在氢氧化铁微粒?
学生:溶液中的Fe3+与OH-可结合生成Fe(OH)3,Fe3+ 来自氯化铁的电离,OH-来自水的电离,两者结合后c(OH-) 减小,使水的电离平衡正向移动,使溶液中c(H+)> c(OH-),溶液呈酸性。也就是说,如果氯化铁溶液中存在氢氧化铁,那么溶液应该呈酸性,所以通过测定溶液的pH,若pH<7,可以证明氢氧化铁的存在。
实验:用pH试纸测氯化铁溶液的pH为3,证明氯化铁溶液中存在氢氧化铁。
设计意图:通过氢氧化铁的产生原因以及生成氢氧化铁后对水的电离平衡的影响分析,让学生感知氢氧化铁的产生与氯化铁溶液呈酸性之间的联系,引导学生通过间接的方法即測定溶液的pH来判断是否有氢氧化铁生成。
问题探究四:(1)Fe3+对溶液产生了哪些影响?(2)盐酸成酸性与氯化铁溶液呈酸性的原理是否相同?
学生:Fe3+对溶液产生了两个方面的影响。一是使水的电离平衡正向移动,二是使溶液呈酸性。盐酸电离出的H+抑制水的电离,使水的电离平衡逆向移动。尽管盐酸溶液和氯化铁溶液均呈酸性,但对水的电离的影响完全相反,盐酸抑制水的电离,而氯化铁促进水的电离,两者有本质的不同。
问题探究五:(1)能否再找出几种酸性溶液,其呈酸性原理与氯化铁溶液相同?通过实验证明你的猜想并写出离子方程式。(2)能否找出一种可以使水的电离平衡正向移动且使溶液呈碱性的物质?通过实验证明你的猜想,写出离子方程式。
学生们列举了氯化铵、醋酸钠溶液并进行分析。
最后师生从反应物、生成物、反应条件、反应本质、反应结果的角度总结上述反应的共同特点,即盐类水解的概念、规律,水解离子方程式的书写注意事项。
设计意图:问题探究六通过类比迁移,引导学生学会有序思考,启发学生推测可能呈酸性、碱性的物质,并进行实验验证。再对比实例,总结出共同点,自然形成盐类水解的概念。使学生体会“探究性学习”和“由特殊到一般”的学习方法。
二、精心设计问题串,引导学生构建转化观
创设问题情境的关键之一是设疑,是教师恰到好处的提出一些与课堂教学密切相关的问题,诱发学生的兴趣,促进学生积极思考,从而将思路引向深入的一种方式。现代教育理论认为,问题是思想方法、知识积累和发展的逻辑力量,是生长新思想、新方法、新知识的种子。因此,现代教学方式特别强调问题在教学中的重要性。
物质之间的变化蕴含着相互转化的规律,认清物质转化的本质,掌握物质转化的规律,可以规划物质转化的路径,设计物质转化的合理方法。物质的分离、提纯、推断、合成等都需要学生建立起清晰的转化观,利用物质的性质及其相互转化规律,有效解决化学中的实际问题,提高课堂有效性。
三、重视知识的生成,培养探究能力
笔者在演示乙酸乙酯的制备实验中,为了便于观察乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液的分层界面,在饱和碳酸钠溶液中滴加了酚酞试液。当在红色的碳酸钠溶液表面出现了一层油状液体时,若将试管轻轻振荡,红色会意外消失,但试管中液体的分层现象仍然存在。这是一个重要的复习资源,可提出问题:碳酸钠溶液的红色为什么会消失?请提出你的假设,并设计实验验证你的假设是否正确。
学生不假思索的提出假设:是因为挥发出的乙酸和碳酸钠反应了。长期以来,大多数师生都认为这个假设是正确的,但用吸有无色酚酞的长尖嘴胶头滴管穿过乙酸乙酯层向无色的碳酸钠溶液中滴加酚酞时,结果溶液又变红了。这说明碳酸钠还存在,酚酞没有了,假设错误。酚酞到哪儿去了呢?学生经过一番讨论后重新提出假设:乙酸乙酯萃取了酚酞。
接着让学生吸取一定体积的乙酸乙酯并把它溶解在一定量的乙醇中,再滴加几滴氢氧化钠溶液,结果溶液真变红了。
这一探究过程很有价值,不仅演绎了复习内容新的生长点,培养了学生的探究精神和能力,还纠正了大部分师生长期以来想当然的错误认识。
四、课外延伸,培养学生归纳总结能力
在高三化学复习中,通过课外作业对重点知识进行探究,引导学生对所学知识进行归纳,提炼精华,总结规律。如针对离子的沉淀和洗涤这一重点内容,可布置如下探究题。
测定由NaCl和Na2SO4所组成的混合物中Na2SO4的质量分数,通常用沉淀剂使SO42-沉淀再称重的方法,请思考下列问题:(1)有两种沉淀剂BaCl2和CaCl2,你选择哪一种?说明理由。(2)你有哪些方法证明已沉淀完全?哪种方法更好?(3)沉淀为什么要洗涤?怎样洗涤?有哪种方法证明沉淀已洗净?(4)沉淀洗涤有时会选择冰水洗涤、乙醇洗涤,其目的是什么?通过对沉淀剂的选择,沉淀完全的判定,沉淀洗涤目的、方法、洗净的判定,洗涤条件的选择等系列问题的探究,学生对所学知识深刻化、系统化,并形成重要的思想方法和技巧,减轻了学习负担,达到“授人以渔”的目的,提高了学习效益。
化学课堂是否有效,很大程度上在于问题情景的思维容量、梯度层次、启迪性。而教师创设问题情景的水平和质量却是一个永无止境的探索过程,需要我们在实践中不断反思,研讨,提高,创设出有效得当的情景,并充分发挥其作用和价值,从而极大地提高教学的有效性。
参考文献
[1]《中学化学教学参考》2013:5
[2]叶澜《教育理论与学习实践》[M]北京:高等教育出版社,2003:137
一、整合教材,挖掘深层知识
教学中发现学生对盐类水解的本质认识停留于表面,比较肤浅,通常通过口诀“谁弱谁水解”“谁强显谁性”“越弱越水解”等进行记忆和简单的应用;对盐类水解的深层次问题,如盐溶液中水电离出离子浓度的计算、质子守恒表达式等问题经常无从下手,缺乏思路和方法。造成学生学习困难的原因是教师注重了主干知识(例如水解的概念、规律、影响因素、应用)的教学,侧重了主干知识的识记和训练,但导致了学生只侧重于知识的简单记忆。笔者仔细分析教材可以发现,盐类水解的诸多知识都是建立在分析溶液中的微粒对水的电离平衡的影响的基础上形成的,所以水的电离平衡应该是理解盐类水解的核心知识、深层知识。教学中可以以水的电离平衡移动为统领,与盐类水解的主干知识有机联系,充分发挥“水的电离平衡移动”这一深层知识的桥梁纽带作用。笔者结合多年的教学经验,整合教材,具体的教学引入与教学推进如下:
问题探究一:铁盐(如氯化铁)是常见的净水剂,氯化铁净水的原理是什么?
学生:氯化铁在水中形成氢氧化铁胶体,胶体具有很强的吸附能力,它能凝聚水中的悬浮杂质并使之沉降,从而达到净水的目的。
问题探究二:氯化铁溶液中是否存在氢氧化铁胶体呢?请用实验证明。
学生:用激光笔照射氯化铁溶液,无丁达尔现象,说明氯化铁溶液中不存在氢氧化铁胶体。
教师追问:氯化铁溶液中不存在氢氧化铁胶体,是不是表示氯化铁溶液中不存在氢氧化铁微粒呢?
设计意图:从生活中的氯化铁净水原理入手,创设“氯化铁溶液能净水是由于形成氢氧化铁胶体”和“氯化铁溶液中并不存在氢氧化铁胶体”的矛盾情景,培养学生从生活现象中提出问题、发现问题的意识,激发学生探究热情。
问题探究三:(1)如果氯化铁溶液中存在氢氧化铁,应该是哪些微粒间的反应生成的?(2)这些微粒分别来自于那些物质?(3)这些微粒结合后对水溶液会有何影响?(4)你有什么新的方法判断氯化铁溶液中是否存在氢氧化铁微粒?
学生:溶液中的Fe3+与OH-可结合生成Fe(OH)3,Fe3+ 来自氯化铁的电离,OH-来自水的电离,两者结合后c(OH-) 减小,使水的电离平衡正向移动,使溶液中c(H+)> c(OH-),溶液呈酸性。也就是说,如果氯化铁溶液中存在氢氧化铁,那么溶液应该呈酸性,所以通过测定溶液的pH,若pH<7,可以证明氢氧化铁的存在。
实验:用pH试纸测氯化铁溶液的pH为3,证明氯化铁溶液中存在氢氧化铁。
设计意图:通过氢氧化铁的产生原因以及生成氢氧化铁后对水的电离平衡的影响分析,让学生感知氢氧化铁的产生与氯化铁溶液呈酸性之间的联系,引导学生通过间接的方法即測定溶液的pH来判断是否有氢氧化铁生成。
问题探究四:(1)Fe3+对溶液产生了哪些影响?(2)盐酸成酸性与氯化铁溶液呈酸性的原理是否相同?
学生:Fe3+对溶液产生了两个方面的影响。一是使水的电离平衡正向移动,二是使溶液呈酸性。盐酸电离出的H+抑制水的电离,使水的电离平衡逆向移动。尽管盐酸溶液和氯化铁溶液均呈酸性,但对水的电离的影响完全相反,盐酸抑制水的电离,而氯化铁促进水的电离,两者有本质的不同。
问题探究五:(1)能否再找出几种酸性溶液,其呈酸性原理与氯化铁溶液相同?通过实验证明你的猜想并写出离子方程式。(2)能否找出一种可以使水的电离平衡正向移动且使溶液呈碱性的物质?通过实验证明你的猜想,写出离子方程式。
学生们列举了氯化铵、醋酸钠溶液并进行分析。
最后师生从反应物、生成物、反应条件、反应本质、反应结果的角度总结上述反应的共同特点,即盐类水解的概念、规律,水解离子方程式的书写注意事项。
设计意图:问题探究六通过类比迁移,引导学生学会有序思考,启发学生推测可能呈酸性、碱性的物质,并进行实验验证。再对比实例,总结出共同点,自然形成盐类水解的概念。使学生体会“探究性学习”和“由特殊到一般”的学习方法。
二、精心设计问题串,引导学生构建转化观
创设问题情境的关键之一是设疑,是教师恰到好处的提出一些与课堂教学密切相关的问题,诱发学生的兴趣,促进学生积极思考,从而将思路引向深入的一种方式。现代教育理论认为,问题是思想方法、知识积累和发展的逻辑力量,是生长新思想、新方法、新知识的种子。因此,现代教学方式特别强调问题在教学中的重要性。
物质之间的变化蕴含着相互转化的规律,认清物质转化的本质,掌握物质转化的规律,可以规划物质转化的路径,设计物质转化的合理方法。物质的分离、提纯、推断、合成等都需要学生建立起清晰的转化观,利用物质的性质及其相互转化规律,有效解决化学中的实际问题,提高课堂有效性。
三、重视知识的生成,培养探究能力
笔者在演示乙酸乙酯的制备实验中,为了便于观察乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液的分层界面,在饱和碳酸钠溶液中滴加了酚酞试液。当在红色的碳酸钠溶液表面出现了一层油状液体时,若将试管轻轻振荡,红色会意外消失,但试管中液体的分层现象仍然存在。这是一个重要的复习资源,可提出问题:碳酸钠溶液的红色为什么会消失?请提出你的假设,并设计实验验证你的假设是否正确。
学生不假思索的提出假设:是因为挥发出的乙酸和碳酸钠反应了。长期以来,大多数师生都认为这个假设是正确的,但用吸有无色酚酞的长尖嘴胶头滴管穿过乙酸乙酯层向无色的碳酸钠溶液中滴加酚酞时,结果溶液又变红了。这说明碳酸钠还存在,酚酞没有了,假设错误。酚酞到哪儿去了呢?学生经过一番讨论后重新提出假设:乙酸乙酯萃取了酚酞。
接着让学生吸取一定体积的乙酸乙酯并把它溶解在一定量的乙醇中,再滴加几滴氢氧化钠溶液,结果溶液真变红了。
这一探究过程很有价值,不仅演绎了复习内容新的生长点,培养了学生的探究精神和能力,还纠正了大部分师生长期以来想当然的错误认识。
四、课外延伸,培养学生归纳总结能力
在高三化学复习中,通过课外作业对重点知识进行探究,引导学生对所学知识进行归纳,提炼精华,总结规律。如针对离子的沉淀和洗涤这一重点内容,可布置如下探究题。
测定由NaCl和Na2SO4所组成的混合物中Na2SO4的质量分数,通常用沉淀剂使SO42-沉淀再称重的方法,请思考下列问题:(1)有两种沉淀剂BaCl2和CaCl2,你选择哪一种?说明理由。(2)你有哪些方法证明已沉淀完全?哪种方法更好?(3)沉淀为什么要洗涤?怎样洗涤?有哪种方法证明沉淀已洗净?(4)沉淀洗涤有时会选择冰水洗涤、乙醇洗涤,其目的是什么?通过对沉淀剂的选择,沉淀完全的判定,沉淀洗涤目的、方法、洗净的判定,洗涤条件的选择等系列问题的探究,学生对所学知识深刻化、系统化,并形成重要的思想方法和技巧,减轻了学习负担,达到“授人以渔”的目的,提高了学习效益。
化学课堂是否有效,很大程度上在于问题情景的思维容量、梯度层次、启迪性。而教师创设问题情景的水平和质量却是一个永无止境的探索过程,需要我们在实践中不断反思,研讨,提高,创设出有效得当的情景,并充分发挥其作用和价值,从而极大地提高教学的有效性。
参考文献
[1]《中学化学教学参考》2013:5
[2]叶澜《教育理论与学习实践》[M]北京:高等教育出版社,2003:137