游梅
摘要:文章是基5-“雞蛋中的化學(xué)”主題的酸堿性質(zhì)復(fù)習(xí)課的教學(xué)反思。教師用“酸蛋”實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生分析了反應(yīng)物的幾種可能,酸性廢液的處理方法等。從制做皮蛋的配料之間的反應(yīng),到料液中氫氧化鈉濃度的測(cè)定,再到皮蛋的酸堿性檢驗(yàn)、皮蛋的最佳吃法等方面討論“堿蛋”知識(shí)。整節(jié)課主題新穎,科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者巧妙結(jié)合,融知識(shí)、情境一體,實(shí)驗(yàn)、計(jì)算一體。
關(guān)鍵詞:酸蛋;堿蛋;實(shí)驗(yàn);計(jì)算;中性;細(xì)節(jié)
文章編號(hào):1008—0546(2017)11—0067—03 中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008—0546.2017.11.022
一、教學(xué)思路
本堂課有“酸蛋”和“堿蛋”兩個(gè)版塊的內(nèi)容,每個(gè)版塊又有明線(xiàn)、暗線(xiàn)兩條線(xiàn)索。課堂的每條線(xiàn)索、每個(gè)環(huán)節(jié)都是緊緊圍繞酸、堿的性質(zhì)展開(kāi),將化學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)、生活中,把化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者巧妙地結(jié)合在一起,還在新授課基礎(chǔ)上進(jìn)行了深度的挖掘,在復(fù)習(xí)課中體現(xiàn)出“新、深、活”的特點(diǎn)。
二、主題式復(fù)習(xí),將化學(xué)知識(shí)置于實(shí)驗(yàn)、生活情境中
主題化復(fù)習(xí)是以某一主題為中心,調(diào)動(dòng)有關(guān)的化學(xué)知識(shí)、能力得以發(fā)展。主題化復(fù)習(xí)有效地契合學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和間接經(jīng)驗(yàn),有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的意義構(gòu)建,有利于化學(xué)學(xué)科觀(guān)念的形成。
1.融知識(shí)、情境、實(shí)驗(yàn)一體
本堂課酸堿鹽的性質(zhì)內(nèi)容比較枯燥、繁瑣,怎樣讓學(xué)生用積極的態(tài)度參與學(xué)習(xí)呢?這就涉及到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的問(wèn)題了。初三學(xué)生的心智很不成熟,他們的認(rèn)知特點(diǎn)有其特殊性:注意力不能持久集中,而且只有對(duì)感興趣的事物才產(chǎn)生深層次學(xué)習(xí)的要求,因此不能用成人學(xué)習(xí)的態(tài)度和方式要求他們。針對(duì)學(xué)生這樣的認(rèn)知特點(diǎn),課堂沒(méi)有采取機(jī)械炒冷飯的方式復(fù)習(xí)酸的5條性質(zhì)、堿的4條性質(zhì),而是在“把雞蛋泡在酸溶液中”“分析皮蛋制作的配料”等情境中展開(kāi)復(fù)習(xí)。教師先設(shè)計(jì)了一個(gè)“酸蛋”趣味實(shí)驗(yàn):在燒杯中倒一種無(wú)色溶液,放入一只雞蛋,雞蛋沉在溶液底部沒(méi)有明顯現(xiàn)象,再倒另一種無(wú)色溶液,觀(guān)察到溶液先變紅,再褪色,雞蛋表面逐漸產(chǎn)生大量氣泡,最終雞蛋上浮。這個(gè)實(shí)驗(yàn)吸引了學(xué)生的目光,激發(fā)他們思考:趣味實(shí)驗(yàn)中先后倒的兩種溶液分別是什么?同學(xué)們想到起初蛋殼表面沒(méi)有氣泡,而最終蛋殼表面產(chǎn)生大量氣泡,因?yàn)榈皻さ闹饕煞质翘妓徕},那么后倒的一定是酸性溶液,先倒的是堿性溶液如氫氧化鈉溶液,且之后倒的酸性溶液中一定含有酚酞,課堂討論第一次達(dá)到高潮。
接下來(lái),從“酸蛋”到“堿蛋”,情境貼近學(xué)生生活實(shí)際,在“堿蛋”中給出制作皮蛋的配料,分析配料中可能的化學(xué)反應(yīng),料液中氫氧化鈉溶液濃度的測(cè)定計(jì)算,皮蛋酸堿性的檢測(cè),皮蛋的最佳吃法等。在生活素材中用化學(xué),不僅體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的有用性,學(xué)了化學(xué)能更好地生活,也避免了復(fù)習(xí)的枯燥,提高了復(fù)習(xí)效率。在討論酸液會(huì)不會(huì)是稀硫酸時(shí),有學(xué)生說(shuō)不行,有學(xué)生說(shuō)可以,在大家相持不下時(shí),教師把雞蛋放人盛大量稀硫酸的燒杯中,讓學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:開(kāi)始雞蛋表面產(chǎn)生氣泡,一會(huì)兒就停止了,雞蛋沒(méi)有上??!從這個(gè)現(xiàn)象學(xué)生聯(lián)系到實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳不用稀硫酸的原因,有了實(shí)驗(yàn)佐證,教師不需要太多的言語(yǔ),學(xué)生自然會(huì)領(lǐng)悟其中的道理!還有在討論廢酸液如何處理時(shí),教師拿來(lái)了幾個(gè)久置石灰水的細(xì)口瓶,瓶?jī)?nèi)壁上有較多白色固體,分析了白色固體的成分后,教師倒入廢酸液,輕輕振蕩幾下,瓶壁變干凈透明了!白色固體被“洗”掉了。一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),詮釋了變廢為寶,循環(huán)利用,節(jié)約藥品的理念,處理既合理又巧妙!
2.融實(shí)驗(yàn)與真實(shí)計(jì)算一體
受知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)儀器的限制,初中化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)不多,大多數(shù)是定性實(shí)驗(yàn)。試題常常會(huì)出現(xiàn)“恰好完全反應(yīng)”的說(shuō)法,而在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)際中,恰好完全反應(yīng)的情況并不多。新課程強(qiáng)調(diào):化學(xué)計(jì)算必須是真實(shí)的計(jì)算,是基于真實(shí)實(shí)驗(yàn)情境和實(shí)踐運(yùn)用的計(jì)算,因此,化學(xué)計(jì)算和純數(shù)學(xué)計(jì)算是有很大不同的。
課堂中皮蛋問(wèn)題的情境:制作皮蛋時(shí)要用到堿性物質(zhì),因此皮蛋也稱(chēng)為“堿蛋”。某地制作皮蛋的配料:生雞蛋800枚,生石灰10kg(純度80%),純堿3.5kg,食鹽4kg,花椒250g,松柏枝300g,紅茶末50g,水100kg,鋸末稻殼、黃泥適量。(生石灰480元/t,純堿1700元/t)
問(wèn)題1:配料表中的10kg生石灰與水反應(yīng)得到的熟石灰與3.5kg純堿最多能產(chǎn)生多少千克氫氧化鈉?
思路:先算一算10kg含氧化鈣80%的生石灰與水反應(yīng),最多得到熟石灰多少千克?再算:多少千克的氫氧化鈣與3.Skg純堿恰好完全反應(yīng)?最后算:最多能產(chǎn)生多少千克氫氧化鈉?
該題中熟石灰和純堿的配比,氫氧化鈣大大過(guò)量,主要是為了更好地利用價(jià)格更高的純堿。這個(gè)實(shí)例說(shuō)明在實(shí)際生產(chǎn)生活中的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物之間不一定會(huì)恰好完全反應(yīng),一種反應(yīng)物過(guò)量的情況往往會(huì)更多。那么,有沒(méi)有恰好完全反應(yīng)的情況呢?接下來(lái)的問(wèn)題2便是恰好完全反應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例。
問(wèn)題2:為保證松花蛋的質(zhì)量,需要對(duì)料液中氫氧化鈉進(jìn)行定量分析。一般濃度大于6%或者小于4.5%時(shí),都需要調(diào)整原料的投入量。某禽蛋加工廠(chǎng)用燒堿代替石灰、純堿配制料液加工皮蛋?,F(xiàn)取某待測(cè)料液樣品10g加蒸餾水到250mL,搖勻后過(guò)濾。取濾液25mL注入錐形瓶,滴入1-2滴酚酞,溶液呈粉紅色,用0.365%的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至溶液的粉紅色恰好消失,共消耗鹽酸12mL,標(biāo)準(zhǔn)液的密度以1g/mL計(jì)。計(jì)算說(shuō)明該料液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否在正常范圍。
這里的滴定法用到鹽酸和氫氧化鈉恰好完全反應(yīng)的定量實(shí)驗(yàn),這樣的設(shè)計(jì)在深層次上進(jìn)行挖掘,將初三學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力提高到一個(gè)新的高度,而這種高度是新授課無(wú)法企及的。這也是我們上復(fù)習(xí)課的一個(gè)重要目的:在復(fù)習(xí)中接觸新實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)新方法,加深對(duì)新授課內(nèi)容的理解。
三、兩點(diǎn)反思
本節(jié)課開(kāi)始的趣味實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,請(qǐng)學(xué)生用廣泛pH試紙測(cè)廢液的pH,測(cè)定結(jié)果為0。我又提出:如何將廢液處理至中性?endprint
學(xué)生思考后,提出了很多方案,說(shuō)到鎂、鋅、生石灰、熟石灰、氫氧化鈉、大理石等可以與酸反應(yīng)的物質(zhì)都可以處理該廢液至中性。我對(duì)學(xué)生的方案表示非常肯定,說(shuō)考慮到試劑價(jià)格的因素,一般選用熟石灰或大理石。
這些物質(zhì)真能將廢液反應(yīng)至中性嗎?筆者用鎂、鋅、氫氧化鈉、氫氧化鈣、石灰石顆粒、碳酸鈣等6種固體試劑分別與廢液反應(yīng),每種試劑做2次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果見(jiàn)表1。
廢液的pH=0.1(精密pH計(jì)測(cè)定)
一般廢液排放的標(biāo)準(zhǔn)是pH=6~9,從實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果分析:
①鎂條與鹽酸反應(yīng)放熱且在氣溫較高的夏天實(shí)驗(yàn)時(shí),過(guò)量的鎂與水反應(yīng)產(chǎn)生了氫氧化鎂,溶液顯弱堿性。鎂價(jià)格較高,且與廢液產(chǎn)生大量氫氣,不適合用來(lái)處理廢液。
②鋅粒不能將廢液反應(yīng)至中性,鹽酸的濃度小到一定程度時(shí)反應(yīng)幾乎停止,應(yīng)是氯化鋅溶液呈酸性的緣故。
③氫氧化鈉能將廢液反應(yīng)至中性,但氫氧化鈉堿性、腐蝕性太強(qiáng),價(jià)格較高,一般也不用于廢液的處理。
④氫氧化鈣能將廢液處理至中性,反應(yīng)的終點(diǎn)(pH=7.0)容易把握,氫氧化鈣的價(jià)格也不高,一般可用于廢液的處理。
⑤石灰石顆粒不能將廢液反應(yīng)至中性,可能鹽酸的濃度小到一定量反應(yīng)就幾乎停止,最終溶液呈酸性。
⑥碳酸鈣粉末能將廢液處理成中性,碳酸鈣過(guò)量后溶液呈弱堿性,碳酸鈣粉末可用于處理廢液。
綜上分析:處理酸性廢液合適的物質(zhì)是氫氧化鈣或碳酸鈣。
我們可以在實(shí)驗(yàn)之前作出合理的假設(shè)、推測(cè),但不宜輕易下結(jié)論,因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)有其復(fù)雜性,有時(shí)一個(gè)看似很簡(jiǎn)單的問(wèn)題,也需要在實(shí)驗(yàn)之后才能下結(jié)論。那么,如何更好地處理該廢液呢?廢物利用、以廢治廢是最佳的處理、利用廢液的方法。實(shí)驗(yàn)室中盛放石灰水的試劑瓶壁上的一層白膜、廁所便池中的污垢、校園鐵質(zhì)車(chē)棚、鐵質(zhì)運(yùn)動(dòng)器材上的鐵銹等等都可以用該廢酸處理。
還有一個(gè)反思是課堂教學(xué)要關(guān)注細(xì)節(jié),比如,皮蛋計(jì)算題的問(wèn)題2中數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù)不統(tǒng)一,有1位、2位還有3位,很不規(guī)范?!凹?xì)節(jié)決定成敗”,“勿以惡小而為之,勿以善小而不為”,追究細(xì)節(jié)不是強(qiáng)調(diào)細(xì)枝末節(jié),而是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和科學(xué)的精神。我們教育的對(duì)象是模仿性極強(qiáng)的未成年人,我們不經(jīng)意的一句話(huà)、一個(gè)操作細(xì)節(jié),他們就記住了。提高教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),細(xì)節(jié)很重要!
本堂是基于“雞蛋中的化學(xué)”的復(fù)習(xí)課,即以雞蛋在酸性溶液中的變化和皮蛋制作知識(shí)為主題的酸堿性質(zhì)的復(fù)習(xí)課,題材新穎、線(xiàn)索清晰,值得反思、品味。真正完美的課堂幾乎是不存在的,卻是我們追求的。不斷追求,不斷超越,一輩子做化學(xué)教師,一輩子學(xué)做化學(xué)教師。endprint