卞海燕
(溧陽市光華高級中學 江蘇 溧陽 213300)
當化學學科的地位越來越尷尬,當學生對化學學科感覺越來越難,當學生在選科時離化學越來越遠,作為一名化學教師,越發(fā)覺得讓學生感受到化學學科的魅力是多么重要。
學生回憶起化學,印象最深的往往就是各種各樣的“實驗”,而化學學科的魅力不僅是實驗現(xiàn)象的激動人心,更在于利用實驗這個工具從現(xiàn)象到本質(zhì)、宏觀到微觀的探究以及探究過程中學生思維的充分展現(xiàn)。
例:關(guān)于可逆反應(yīng)。
課本的呈現(xiàn)方式:
必修1 專題2《氯氣的性質(zhì)》出現(xiàn)Cl2+H2O?HCl+HClO,并給與“?”使用的注解;
必修1 專題4《二氧化硫的性質(zhì)和作用》出現(xiàn)2SO2+O2?2SO3,SO2+H2O?H2SO3;
必修1 專題4 《氮肥的生產(chǎn)和使用》 出現(xiàn)N2+3H2?2NH3。
可見課本在給出可逆反應(yīng)的定義前已經(jīng)給了一些鋪墊,在必修2 專題2《化學反應(yīng)的限度》P32 頁“活動與探究”:5mL 0.1mol/L 的KI 與5~6 滴0.1mol/L FeCl3的反應(yīng),通過驗證Fe3+的存在,說明這個反應(yīng)不能進行到底。
隨后給出可逆反應(yīng)的定義:“事實上,在一定條件下,許多反應(yīng)都是可逆的,在同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進行,同時又可以向逆反應(yīng)方向進行,反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,即可逆反應(yīng)是有一定的限度的?!?/p>
學生的困惑:課本上從氯水的成分到《化學反應(yīng)的限度》這節(jié)內(nèi)容設(shè)置的“活動與探究”,都在反復(fù)強調(diào)可逆反應(yīng)是有一定限度的,這一點學生早已理解,而對于可逆反應(yīng)的“同一條件下,既可以向正反應(yīng)方向進行,又可以向逆反應(yīng)方向進行”,高一學生并不理解。學生在想一個反應(yīng)不是總是向一邊進行嗎? 怎么會同時向逆反應(yīng)方向進行?
筆者在課本的基礎(chǔ)上,補充了兩個小實驗:
實驗1: 取少量碘水與FeCl2混合,往溶液中滴加KSCN,溶液呈現(xiàn)出血紅色。說明在同樣的溫度和壓強之下,2Fe3++2I-=2Fe2++I2這個反應(yīng)的逆反應(yīng),同樣能進行。
這樣學生就理解只要溶液中有Fe2+和I2生成,逆反應(yīng)便開始進行,并且隨著生成物越來越多,逆反應(yīng)速率也在不斷增加。當正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)濃度不再發(fā)生改變。
實驗2:取三個二氧化氮的小球,一個放在熱水中,一個放在冰水中,一個做對比。讓學生從三個小球的顏色看到平衡的移動,從而想象化學反應(yīng)中平衡的存在。
很多課堂中,化學概念的教學被簡化成“一個定義,幾點注意”,學生自然感覺枯燥無比。而在學生學習化學的過程中,重要的不僅僅是概念本身的習得,更應(yīng)該是讓學生在學習的過程中,借助實驗,通過自己對具體事實的體會,形成概念,從而感受化學學科的魅力。
必修2 專題1 第二單元 《微粒之間的相互作用力——離子鍵》。本節(jié)內(nèi)容離子鍵的引入是建立在了理論分析的基礎(chǔ)上,比較抽象,化學名詞、概念多,而學生的空間想象能力還不強。如何讓學生感受到微粒間存在作用力呢? 我做了如下設(shè)計:
師:請學生拿出3 個一元硬幣,沾點水,把3 個硬幣疊起來,用手捏著最上面的硬幣,看下面的兩個會不會掉下來?
生:學生紛紛拿出硬幣,試驗。
當學生捏著最上面的硬幣,下面兩個不掉下的時候,非常驚訝,不由自主的問“為什么”。
師:下面的硬幣為什么沒有掉下來?
生:水把它們粘住了。
師:說明了什么問題?
生:水有粘性。
師:宏觀上,我們看到水把硬幣粘在了一起,而微觀水是由無數(shù)個水分子組成的,也就是說水分子之間存在作用力。組成物質(zhì)的微粒除了分子,還有什么?
生:陰陽離子、原子。
師:我們從水分子間存在的作用力可進一步推導(dǎo)微粒間存在相互作用力。
本來物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是很抽象的,然而學生通過親身體驗一個宏觀小實驗,就想象出物質(zhì)之間存在相互作用力?;瘜W實驗讓學生走進了微觀世界,感受分子、原子、離子間的奇妙的組合變化。也讓學生了解化學是一門通過微觀本質(zhì)來研究物質(zhì)現(xiàn)象的科學,在化學的學習中不斷形成學科思想。
必修2 專題2《化學能轉(zhuǎn)化為電能》中“鋼鐵的吸氧腐蝕”。
學生在學習過程中有兩個難點:(1)負極,為什么Fe是失去2e-;(2)正極的電極反應(yīng)為什么是氧氣和水得電子。為了突破這兩個難點,筆者做了如下設(shè)計:
師:鐵為什么會生銹?
生:鐵和氧氣、水反應(yīng)了。
師:展示提前準備好的實驗:往表面皿中放一張白色餐巾紙,再放上兩根潔凈鐵釘,在鐵釘上滴加食鹽水和酚酞。請學生描述現(xiàn)象。
(注:提前2 個小時左右即可,下同)
生:鐵釘生成了紅褐色的銹,鐵釘周圍溶液顯紅色。
師:鐵銹的成分是Fe2O3·xH2O,鐵銹中的Fe3+怎么來的?
生1:鐵失去3e-,生成Fe3+。
生2: 鐵失去2e-,生成Fe2+,F(xiàn)e2+被氧氣氧化生成Fe3+。
師:怎么驗證Fe3+是Fe2+被氧氣氧化生成,而不是直接得到的? 你能設(shè)計一個實驗說明嗎?
生討論:形成方案:取2 支試管,分別放入鐵釘,并加入適量食鹽水至鐵釘?shù)囊话胩?,其中一只塞上橡皮塞,阻止氧氣氧化Fe2+。
師:展示放了1 天的兩支試管:其中有塞子的試管中,溶液的顏色為灰綠色,沒有加塞的試管中溶液的顏色為紅褐色。
結(jié)論:生2 的推論正確,鐵失去2e-,生成Fe2+。
板書:Fe-2e-=Fe2+
師:鐵釘周圍溶液顯紅色,說明生成了OH-,OH-怎么生成的呢?
生3:水生成的。
師:有鐵和水就能生成OH-嗎?
生4:不能,還要有氧氣的。
師:你能設(shè)計一個實驗來驗證你的觀點嗎?
生4:取兩支試管,其中一支:把潔凈的鐵釘放在試管中,用沸水把鐵釘淹沒,并塞上塞子。觀察現(xiàn)象。
師:展示放了1 天的試管,對比蒸發(fā)皿中的鐵釘,沒有生銹的痕跡。
師:OH-的生成是氧氣和水共同作用的結(jié)果。
板書:O2+2H2O+4e-=4OH-
很多課堂對實驗的探究只是讓學生完成實驗步驟,記錄實驗現(xiàn)象,再由老師分析歸納實驗的結(jié)論,把實驗操作和思考割裂開來,而沒有在“探究過程”上下工夫。在對實驗現(xiàn)象的探究中,學生展現(xiàn)了他們的思維過程,通過假設(shè)、分析、對比得出結(jié)論,理解了鋼鐵吸氧腐蝕的過程,同時也體驗了思維的成就感。
在課堂教學每一個環(huán)節(jié)的實施中,教師都想激發(fā)學生的學習興趣,讓學生知識掌握的更扎實,能力得到更好的提高??蛇@種興趣不應(yīng)只是停留在感官上的沖擊力,更應(yīng)該是從理性上帶給學生一些觸動和感悟的思維過程,而化學學科的魅力也就在此。