■沈麗娟
“酸和堿的中和反應(yīng)”的新授課已經(jīng)把酸堿反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、原因分析、反應(yīng)實(shí)質(zhì)、反應(yīng)的應(yīng)用等介紹給學(xué)生,但對(duì)解決酸堿反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分等相關(guān)問(wèn)題還沒(méi)有形成思路和方法。本課意在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)“酸和堿的中和反應(yīng)”知識(shí)后進(jìn)行應(yīng)用和提升,使其初步掌握化學(xué)反應(yīng)后溶質(zhì)成分分析和驗(yàn)證的方法。
初級(jí)目標(biāo):學(xué)會(huì)對(duì)中和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分進(jìn)行猜想的方法。
中級(jí)目標(biāo):能根據(jù)所學(xué)酸堿鹽相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證猜想。
高級(jí)目標(biāo):總結(jié)出探究酸堿鹽復(fù)分解反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分的一般操作步驟。
1.探究酸和堿反應(yīng)的產(chǎn)物是什么。
2.分析酸和堿反應(yīng)后,溶液中的溶質(zhì)一定有什么,可能有什么;是從哪幾個(gè)角度考慮的。
3.設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí),對(duì)所加試劑有什么要求?
4.學(xué)會(huì)分析其他復(fù)分解反應(yīng)后溶液成分的一般方法。
設(shè)計(jì)意圖:由淺入深地提出問(wèn)題,加深學(xué)生對(duì)酸、堿性質(zhì)的理解,得出酸和堿反應(yīng)后溶質(zhì)成分猜想和驗(yàn)證的一般思路。
環(huán)節(jié)一:層層遞進(jìn)設(shè)疑,提出猜想。
在實(shí)驗(yàn)室做氫氧化鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),反應(yīng)后的溶液能否直接倒入水池進(jìn)入下水道呢?要解決此問(wèn)題,需要探究酸和堿中和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分。
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)情境,拋出問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生探究愿望。
【實(shí)驗(yàn)分析】
1.回顧教材中關(guān)于酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸,當(dāng)紅色的溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色時(shí),所得溶液中的溶質(zhì)是什么?
2.小王同學(xué)在燒杯中加入約5ml氫氧化鈉溶液,滴入幾滴無(wú)色酚酞溶液,接著用滴管滴入一定量的稀鹽酸,再用玻璃棒攪拌,發(fā)現(xiàn)溶液為無(wú)色。于是小王同學(xué)得出的結(jié)論是:HCl與NaOH恰好完全反應(yīng),反應(yīng)所得溶液中的溶質(zhì)只有NaCl。你是否同意他的觀(guān)點(diǎn)?
3.小李同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)沒(méi)有加指示劑。請(qǐng)猜想反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì),寫(xiě)出所有可能的組成。(不溶性堿和酸不考慮,生成不溶性鹽不考慮。)
【學(xué)生討論,提出猜想】猜想一,只有NaCl;猜想二,HCl和NaCl;猜想三,NaOH和NaCl;猜想四,NaOH和HCl、NaCl。
【教師質(zhì)疑】1.先判斷哪個(gè)猜想不成立,為什么?2.溶液中溶質(zhì)一定有什么?可能有什么?3.猜想酸和堿反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分通常從哪幾個(gè)角度考慮?
【教師總結(jié)】猜想反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分,首先要寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式,然后從生成物、反應(yīng)物的角度考慮。
設(shè)計(jì)意圖:實(shí)驗(yàn)條件的改變導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論的不同,培養(yǎng)了學(xué)生的觀(guān)察能力,分析能力。
環(huán)節(jié)二:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的組成。
【教師質(zhì)疑】能不能通過(guò)檢驗(yàn)Cl-來(lái)證明有HCl存在?
【播放flash視頻】用微觀(guān)示意圖分析反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
設(shè)計(jì)意圖:充分認(rèn)識(shí)中和反應(yīng)實(shí)質(zhì),初步建立離子微粒觀(guān)。
【學(xué)生討論,得出結(jié)論】檢驗(yàn)HCl的存在就是檢驗(yàn)H+的存在。
【教師質(zhì)疑】如何證明猜想二成立?
【學(xué)生總結(jié)】1.在溶液中,生成物的離子不需要檢驗(yàn),也就是溶液中的Na+、Cl-不需要檢驗(yàn);2.在溶液中,要檢驗(yàn)的應(yīng)是實(shí)際參加反應(yīng)的離子是否存在,也就是溶液中的H+或OH-是否存在。
【學(xué)生討論,得出結(jié)論】證明猜想二,其實(shí)就是要證明有H+的存在。
【教師質(zhì)疑】如何檢驗(yàn)H+?
設(shè)計(jì)意圖:開(kāi)闊學(xué)生的思維,使其理解反應(yīng)的本質(zhì),運(yùn)用酸的性質(zhì)解決問(wèn)題,培養(yǎng)總結(jié)歸納的能力。
【學(xué)生討論】H+的證明就是從酸的通性角度去證明,可以選用:①酸堿指示劑;②活潑金屬;③金屬氧化物(如氧化銅);④難溶性堿(如氫氧化銅);⑤碳酸鹽(如碳酸鈉)。
【教師質(zhì)疑】如何證明猜想三成立?
【學(xué)生討論,得出結(jié)論】證明猜想三,其實(shí)就是要證明有OH-的存在。
【教師質(zhì)疑】如何檢驗(yàn)OH-?
【學(xué)生討論】OH-的證明就是從堿的通性角度去證明,可以選用:①酸堿指示劑;②部分鹽(如Mg2+、Cu2+、Fe3+、NH4+)。
【教師質(zhì)疑】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明猜想一?
【學(xué)生討論,得出結(jié)論】證明猜想一,其實(shí)就是要證明H+和OH-都不存在。
設(shè)計(jì)意圖:理論聯(lián)系實(shí)際,通過(guò)最直觀(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,讓學(xué)生洞悉酸和堿反應(yīng)的微觀(guān)實(shí)質(zhì)。
環(huán)節(jié)三:歸納提升。
中和反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分的探究及證明,可以推廣到復(fù)分解反應(yīng)后溶液成分的科學(xué)探究。
1.成分判斷:在反應(yīng)AB+CD=AD+CB(CB為生成的沉淀、氣體或水)發(fā)生后,猜想反應(yīng)后混合物成分,思路是必有生成物、反應(yīng)物存在,情況有兩種:
(1)恰好完全反應(yīng),混合物成分只有生成物AD;
(2)反應(yīng)物有剩余,混合物成分AD和AB或AD和CD。不存在AD、AB、CD都存在的原因是AB和CD能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而不能共存。
2.成分檢驗(yàn):只需檢驗(yàn)過(guò)量反應(yīng)物離子。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)會(huì)分析復(fù)分解反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的一般方法,并能用酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì),在離子角度上鑒別溶液成分。
【教師總結(jié)】探究出溶質(zhì)成分后,分析溶液直接排放帶來(lái)的危害,引導(dǎo)學(xué)生知曉對(duì)反應(yīng)后溶液的正確處理方式;展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)室綜合廢水處理設(shè)備,生活和工廠(chǎng)中污水的排放;倡導(dǎo)學(xué)生好好學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),愛(ài)護(hù)環(huán)境,爭(zhēng)做環(huán)保小衛(wèi)士。
設(shè)計(jì)意圖:與創(chuàng)設(shè)的情境相呼應(yīng),解決課堂開(kāi)始提出的問(wèn)題。提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。從生活到化學(xué),再?gòu)幕瘜W(xué)回歸社會(huì)。
本節(jié)課是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)酸、堿、鹽基礎(chǔ)知識(shí)的拓展和提升。
教師以分析溶質(zhì)成分為主線(xiàn),滲透科學(xué)探究的方法,使學(xué)生意識(shí)到對(duì)溶質(zhì)成分的探究要關(guān)注物質(zhì)的性質(zhì),關(guān)注實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。從學(xué)情出發(fā),把學(xué)生從知識(shí)學(xué)習(xí)的層面引領(lǐng)到對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)方法的探尋上。教學(xué)中,建立離子微粒觀(guān)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)的思想,樹(shù)立環(huán)保意識(shí),實(shí)現(xiàn)宏觀(guān)現(xiàn)象到微觀(guān)本質(zhì)的飛躍。
對(duì)于科學(xué)探究類(lèi)問(wèn)題,很多學(xué)生望而卻步,而此題型又是中考必考題。教師千百遍地教,學(xué)生仍不得要領(lǐng),主要根源在于學(xué)生缺少主動(dòng)探究的意識(shí),不理解反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)。本節(jié)課的學(xué)生活動(dòng),教師環(huán)環(huán)相扣的設(shè)疑追問(wèn),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究的主動(dòng)性。
本節(jié)課通過(guò)教師設(shè)疑追問(wèn),學(xué)生交流、討論、匯報(bào)等環(huán)節(jié),使學(xué)生在收獲知識(shí)的同時(shí),思維得到了發(fā)展,能力得到了鍛煉,學(xué)科素養(yǎng)得到了提高,掌握了科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生的主體性作用得到充分的發(fā)揮,知識(shí)和能力得到和諧的發(fā)展。