龔偉

摘要：以“初步認(rèn)識影響化學(xué)反應(yīng)的因素”為核心概念展開氧氣的復(fù)習(xí)教學(xué)，采取與教學(xué)內(nèi)容匹配的教學(xué)方式，在教學(xué)過程中始終關(guān)注學(xué)生的思維進(jìn)程，有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生對知識的深刻理解，為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)知識打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：氧氣復(fù)習(xí)課；核心概念；化學(xué)反應(yīng)；課堂實(shí)錄；教學(xué)反思

文章編號：1008-0546（2014）08-0054-04中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.020

一、課題的提出

“神奇的氧氣”是《九年義務(wù)教育課本：化學(xué)（試用本）》第2章第二節(jié)的內(nèi)容［1］，內(nèi)容涵蓋氧氣的性質(zhì)、制法及用途等，是學(xué)生對“化學(xué)的魅力”具有初步感性認(rèn)識后首次從化學(xué)學(xué)科的角度系統(tǒng)認(rèn)識具體物質(zhì)性質(zhì)及其變化規(guī)律，是學(xué)生今后學(xué)習(xí)其他物質(zhì)知識、真正進(jìn)入化學(xué)世界的臺階。學(xué)生初次接觸如此紛繁復(fù)雜的化學(xué)知識，由于自身知識儲備不足而不能深入理解，認(rèn)知水平必將處于低層次的簡單記憶階段，同時還會產(chǎn)生各種知識盲點(diǎn)，更談不上形成完備合理的知識結(jié)構(gòu)。

因此，筆者思考在進(jìn)行更多復(fù)雜化學(xué)知識的教學(xué)之前，為使學(xué)生減少知識盲點(diǎn)、初步具備一些化學(xué)感性思維，整合學(xué)生已有知識設(shè)計一節(jié)與眾不同的復(fù)習(xí)課，使這節(jié)課承載重要的教學(xué)目標(biāo)：引導(dǎo)學(xué)生歸納整理“氧氣的性質(zhì)”而形成較為系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，并在知識復(fù)習(xí)過程中體會和學(xué)習(xí)研究化學(xué)反應(yīng)與物質(zhì)性質(zhì)的基本方法，進(jìn)而達(dá)到對化學(xué)的深層次認(rèn)識與運(yùn)用。

二、教學(xué)過程

本課的教學(xué)過程分為6個環(huán)節(jié)。

1. 啟發(fā)思考，引入課題

［教師］請同學(xué)們回憶，已學(xué)習(xí)氧氣的哪些知識？

［學(xué)生］存在、制取、性質(zhì)、用途等。

［教師］設(shè)置問題“各方面之間是否存在聯(lián)系”來組織學(xué)生討論，得出“氧氣制取是為了使用氧氣，而如何使用取決于氧氣的性質(zhì)”。

［過渡］性質(zhì)分為物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)學(xué)科側(cè)重研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)則通過化學(xué)反應(yīng)體現(xiàn)。本節(jié)課，我們通過氧氣進(jìn)一步探究物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)與性質(zhì)。

［設(shè)計意圖］執(zhí)教者向?qū)W生提問“學(xué)習(xí)了氧氣的哪些知識”使其迅速回憶、復(fù)習(xí)；追問“相互間的聯(lián)系”組織學(xué)生體會知識背后蘊(yùn)含的化學(xué)學(xué)科思想“性質(zhì)決定用途”；以“氧氣”為例進(jìn)一步探究物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)與性質(zhì)。

2. 溫故舊知，建立聯(lián)系

［教師］（形象比喻）老師把能與氧氣反應(yīng)的物質(zhì)放在一棵樹上，并給這棵樹起名“氧氣的知識樹”（圖1），請回憶哪些物質(zhì)可與氧氣反應(yīng)？

［學(xué)生］回憶能與氧氣反應(yīng)的物質(zhì)（學(xué)生回憶時，執(zhí)教者展示該物質(zhì)在氧氣集氣瓶中的燃燒圖片）。隨后，讓學(xué)生按要求完成反應(yīng)表達(dá)式。

［教師］辨誤后設(shè)疑：老師為什么將這些物質(zhì)分在三個枝杈上？

［學(xué)生］C、S、P屬于非金屬單質(zhì)，F(xiàn)e、Mg屬于金屬單質(zhì)，CH4、C2H6O屬于化合物。

［教師］總結(jié)非金屬單質(zhì)、金屬單質(zhì)、化合物能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，并強(qiáng)調(diào)分類可使原有的零散知識建立起聯(lián)系而形成一個整體，是一種有效的學(xué)習(xí)方式。

［教師］除此以外，還有哪些物質(zhì)可與氧氣反應(yīng)？

［學(xué)生］Cu、Al、氫氣、丙烷、乙炔等。

［教師］以“Cu”為例，引導(dǎo)學(xué)生思考作出判斷的依據(jù)，并總結(jié)出：將能與氧氣反應(yīng)的物質(zhì)按一定依據(jù)分類，則可推測其他能與氧氣反應(yīng)的物質(zhì)。

［設(shè)計意圖］“分類”是一種重要的科學(xué)方法，利用分類將繁多的物質(zhì)構(gòu)成一個有序的邏輯體系，有利于把握物質(zhì)間的本質(zhì)區(qū)別與聯(lián)系，進(jìn)而探討各類物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，為從整體上認(rèn)識化學(xué)物質(zhì)及變化提供內(nèi)在線索［2］。因而，科學(xué)方法比科學(xué)知識更具穩(wěn)定性和適用性，它是科學(xué)知識的脈絡(luò)，是科學(xué)認(rèn)識活動的途徑，有必要在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)伊始就滲透科學(xué)方法教育。

3. 活動探究，引發(fā)深思

［教師］通過推測，可知許多物質(zhì)可與氧氣反應(yīng)，那么如何確定這些物質(zhì)一定能與氧氣反應(yīng)呢？

［學(xué)生］（異口同聲）實(shí)驗(yàn)。

［教師］我們分別驗(yàn)證金屬鋁、氫氣與氧氣反應(yīng)。

［學(xué)生實(shí)驗(yàn)1］在執(zhí)教者的示意下，（1）用坩堝鉗夾住鋁片在酒精燈上加熱；（2）按圖2a 所示方法將鋁粉撒向酒精燈燈焰使之燃燒。

（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差異較大，學(xué)生既發(fā)現(xiàn)鋁片難以燃燒，又對鋁粉的劇烈燃燒現(xiàn)象發(fā)出驚嘆，同時也產(chǎn)生了困惑。）

［演示實(shí)驗(yàn)］用啟普發(fā)生器制取氫氣，將其收集在一個特制的無底塑料瓶中（圖2b）。隨后將塑料瓶固定在鐵架臺上，取下燃燒口處的橡皮帽，點(diǎn)燃使氫氣燃燒。

（實(shí)驗(yàn)效果非常明顯，氫氣先安靜燃燒，燃燒尾聲發(fā)出尖銳的爆鳴聲，學(xué)生情緒再次高漲。）

［教師］我們已學(xué)習(xí)了許多物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，那為什么會有如此不同的現(xiàn)象？

［學(xué)生］（甲）與氧氣反應(yīng)的物質(zhì)不同；（乙搶答）不對，鋁片和鋁粉與氧氣反應(yīng)現(xiàn)象就不同；（丙搶答）氫氣在燃燒前后現(xiàn)象也不同……

［教師］首先肯定同學(xué)的思維活躍，然后引導(dǎo)學(xué)生思考，并總結(jié)：不同物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象不同，說明不同反應(yīng)物間發(fā)生不同反應(yīng)，隨之發(fā)生的現(xiàn)象也不同。因此，研究一個化學(xué)反應(yīng)，首先要明確該反應(yīng)的反應(yīng)物。

［過渡］鋁片和鋁粉在空氣中反應(yīng)發(fā)生了不同現(xiàn)象，氫氣燃燒前后也發(fā)生了截然不同的現(xiàn)象。兩實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物均沒有變化，但反應(yīng)現(xiàn)象卻不同，這表明了化學(xué)反應(yīng)除受反應(yīng)物種類的影響，必然還受制于其他因素。

［設(shè)計意圖］執(zhí)教者指導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證自己的推測，使其明白“實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)假說的最直接手段”；通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生既感受到化學(xué)反應(yīng)的神奇，同時也產(chǎn)生認(rèn)知沖突，執(zhí)教者引導(dǎo)學(xué)生思考“化學(xué)反應(yīng)為什么如此復(fù)雜多變”？

4. 逐步分析，完善認(rèn)知

［教師］請仔細(xì)觀察氫氣燃燒裝置思考：氫氣燃燒前后反應(yīng)物沒有變化，而現(xiàn)象卻存在巨大差異，必有其他因素對此造成影響，或者說除反應(yīng)物不變外是否存在其他差異？

［學(xué)生］相互討論，發(fā)現(xiàn)塑料瓶是無底的，氫氣會越來越少……

［教師］用化學(xué)語言來規(guī)范學(xué)生用語，得出氫氣濃度變化而導(dǎo)致氫氣燃燒前后的不同現(xiàn)象。請回憶，還有哪些化學(xué)反應(yīng)是由于反應(yīng)物濃度不同而導(dǎo)致現(xiàn)象不同？

［學(xué)生］交流討論，回憶C、S、Fe在氧氣與空氣中分別點(diǎn)燃后的不同現(xiàn)象，并完成下表。

［教師］歸納出反應(yīng)物濃度是影響化學(xué)反應(yīng)的因素之一。還有其他因素嗎？表格中有一種物質(zhì)與其他物質(zhì)的反應(yīng)情況不同，請找出該物質(zhì)。

［學(xué)生］鐵。

［教師］鐵絲在空氣中不能燃燒，我們是否有辦法使鐵在空氣中燃燒呢？（學(xué)生沉默）請同學(xué)們回想，之前鋁是如何在空氣中燃燒的？

［學(xué)生］（興奮地喊出）鐵粉可以燃燒。

［學(xué)生實(shí)驗(yàn)2］執(zhí)教者要求學(xué)生規(guī)范完成鐵粉在空氣中的燃燒驗(yàn)證。

［教師］總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并讓學(xué)生思考鐵粉與鋁粉在空氣中可燃的原因，引導(dǎo)學(xué)生比較鐵絲與鐵粉、鋁片與鋁粉的不同。

［學(xué)生］“狀態(tài)不同”、“形狀不同”、“反應(yīng)的接觸面積不同”等等。

［教師］辨析錯誤概念，得出正確結(jié)論，明確反應(yīng)物顆粒大小是影響化學(xué)反應(yīng)的又一因素。繼續(xù)提出思考：化學(xué)反應(yīng)要發(fā)生，首先必須要有反應(yīng)物；反應(yīng)物的濃度、顆粒大小影響化學(xué)反應(yīng)；若不點(diǎn)燃木炭或鐵粉，反應(yīng)能否發(fā)生呢？

［學(xué)生］（笑）不能。

［教師］最后指出化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生必須具備一定的外在條件。

［設(shè)計意圖］執(zhí)教者在分析出“反應(yīng)物種類影響化學(xué)反應(yīng)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考影響化學(xué)反應(yīng)的因素：首先從氫氣的燃燒裝置分析得出“濃度會影響化學(xué)反應(yīng)”，并讓學(xué)生回憶已學(xué)知識，不僅使知識結(jié)構(gòu)化，更為進(jìn)一步分析作鋪墊；利用比較讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)鐵絲不能在空氣中燃燒，結(jié)合鋁粉燃燒實(shí)現(xiàn)“鐵也可在空氣中燃燒”，并分析出“反應(yīng)物顆粒大小會影響化學(xué)反應(yīng)”；最后指出反應(yīng)條件也將制約化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。

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