微型實驗之氯水性質(zhì)的科學(xué)探究教學(xué)設(shè)計

康曉丹　衷明華

【摘 要】 利用微型實驗具有的實驗裝置簡單便捷、試劑用量少、安全性高、成本低等特點，從而實現(xiàn)對氯水性質(zhì)的科學(xué)探究設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】 氯水；性質(zhì)；科學(xué)探究；微型實驗

【中圖分類號】G642.20 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）18-0-01

一、教材分析

本節(jié)課選自高中化學(xué)必修一第四章第二節(jié)《富集在海水中的元素—氯》第二課時。

這是學(xué)生在中學(xué)階段第一次接觸到氯氣，通過之前的學(xué)習(xí)，學(xué)生知道氯氣具有強(qiáng)氧化性，這些知識都為本節(jié)課的教學(xué)提供了知識基礎(chǔ)。教材對氯氣的性質(zhì)、氯及其化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用、檢驗等介紹較為全面。這對學(xué)生掌握正確學(xué)習(xí)方法，鞏固學(xué)生的實驗技

能，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力大有裨益。同時，也培養(yǎng)了學(xué)生全面認(rèn)識物質(zhì)、辯證認(rèn)識物質(zhì)的能力。高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，通過實驗加深對氯水性質(zhì)的認(rèn)識。出于對學(xué)生安全的考慮，我將引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行氯水性質(zhì)的微型實驗探究，學(xué)生進(jìn)行操作實驗少而簡便，學(xué)生著重體驗科學(xué)探究的一般過程。在學(xué)習(xí)氯水性質(zhì)之前，學(xué)生已具有了怎樣的基礎(chǔ)呢？

二、學(xué)情分析

1、（1）知識層面：學(xué)生已掌握了化學(xué)實驗的基本方法，了解了氯氣的部分性質(zhì)，對本節(jié)課教學(xué)有較為充足的知識儲備。

（2）能力層面：學(xué)生具備一定的實驗操作能力和觀察分析問題的能力，但嚴(yán)密的邏輯推理和科學(xué)的探究能力還有待進(jìn)一步提高和加強(qiáng)。

（3）心理層面：學(xué)生對化學(xué)實驗，化學(xué)現(xiàn)象興趣濃厚，有較強(qiáng)的探求欲，求知欲。教師在教學(xué)過程中要對學(xué)生的好奇心做好有利的引導(dǎo)，使學(xué)生感到能力的提升。

根據(jù)我對教材的理解，以及我對學(xué)生情況的分析，我確立以下教學(xué)目標(biāo)。

2、教學(xué)目標(biāo)

（1）知識與能力：

掌握氯氣與水的反應(yīng)，次氯酸的主要性質(zhì)以及應(yīng)用。

鞏固Cl-離子的檢驗方法，以及氧化還原反應(yīng)知識的應(yīng)用。

（2）過程與方法：

通過實驗設(shè)計，領(lǐng)略科學(xué)探究的一般過程和基本方法，培養(yǎng)設(shè)計實驗、動手實驗并由現(xiàn)象得出結(jié)論的能力。

（3）情感、態(tài)度與價值觀：

通過化學(xué)知識在生活中的應(yīng)用，引發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

通過討論交流，培養(yǎng)觀察、分析實驗及總結(jié)歸納的能力。

3、教學(xué)重點、難點

重點：氯氣和水的反應(yīng)原理以及新制氯水成分的探究。

難點：氯氣和水反應(yīng)產(chǎn)物的確定。

三、教法學(xué)法分析

本節(jié)課我采用“問題——探究”的教學(xué)方法，即：創(chuàng)設(shè)問題情境→提出問題→構(gòu)想假設(shè)→設(shè)計方案→實驗驗證→得出結(jié)論。學(xué)生主要通過閱讀觀察法、實驗探究法、分組討論法、歸納總結(jié)法學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。

四、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：情境創(chuàng)設(shè)，激情導(dǎo)入

[情景創(chuàng)設(shè)]多媒體展示氯氣泄漏事件的新聞報道及圖片。

[引入]消防員為什么可以用水進(jìn)行處理和稀釋泄漏空氣中的氯氣呢？

（從生活材料入手，使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與生活的聯(lián)系，從生活中的經(jīng)驗得出氯氣的用途，繼而引出了今天的課題——氯水性質(zhì)的科學(xué)探究。）

環(huán)節(jié)二：實驗探究，合作交流

師：“知道接下來我們要研究什么嗎？”讓學(xué)生知道自己要研究的問題，學(xué)生經(jīng)過思考知道要研究氯水的性質(zhì)。

師：“你如何研究氯水的性質(zhì)呢？”學(xué)生思考交流。

在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生的方法多數(shù)是目的性不強(qiáng)的嘗試，如何讓學(xué)生全面掌握氯水的性質(zhì)呢。我將引導(dǎo)學(xué)生借助“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)習(xí)方法，最終讓學(xué)生得出應(yīng)先預(yù)測氯水的成分，然后分組討論，合作交流，猜想氯水中含有的粒子，并對其粒子設(shè)計實驗驗證方案。

匯報交流階段，該階段首先豐富了猜測結(jié)果，改進(jìn)了實驗驗證方案，讓實驗驗證環(huán)節(jié)中目的性更強(qiáng)，實驗操作更加有效。

學(xué)生能夠預(yù)測氯水中含有氯氣分子，水分子，可能含有Cl-、H+。

[引導(dǎo)實驗設(shè)計1]——推測氯水中是否有鹽酸存在。學(xué)生根據(jù)提供的藥品和儀器設(shè)計實驗方案。

（1）Cl-的檢驗方法：AgNO3溶液、稀HNO3

（2）H+的檢驗方法：①藍(lán)色石蕊試紙；②NaHCO3或Na2CO3溶液；③鎂條等。

（對學(xué)生的實驗驗證方案，我將給予正確評價，讓學(xué)生掌握如何選取實驗方案。選擇實驗現(xiàn)象明顯，操作簡便，科學(xué)合理的實驗方案。在學(xué)生對其想法有強(qiáng)烈的探究欲的時候，順利進(jìn)入實驗驗證階段。）

[學(xué)生分組實驗]

（1）在氯水中滴加AgNO3溶液，再滴放數(shù)滴稀HNO3。

（2）分別向裝有Mg或NaHCO3試管中滴加氯水；在藍(lán)色石蕊試紙中部滴一滴氯水。

（在實驗驗證階段，要充分發(fā)揮小組的合作精神。在這一階段，由于學(xué)生急于知道預(yù)測的結(jié)果，在實驗操作上可能出錯，我將予以及時的糾正和引導(dǎo)。）

利用針管，并且用量少，裝置封閉，確保了學(xué)生安全進(jìn)行實驗。微型實驗裝置如圖：

[引導(dǎo)學(xué)生觀察記錄現(xiàn)象]（1）試管中有不溶于稀硝酸的白色沉淀產(chǎn)生；（2）NaHCO3溶解，試管中有氣泡冒出；滴上氯水的藍(lán)色石蕊試紙中間變白，外圍變紅。

[學(xué)生分析推測結(jié)論]氯水呈酸性，有鹽酸生成。

氯氣與水會反應(yīng)，成分有：Cl2、H2O、HCl（Cl-、H+）

總結(jié)：氯水中含有Cl2、H2O、Cl-、H+，氯水具有漂白性。

發(fā)現(xiàn)問題：接觸氯水后藍(lán)色石蕊試紙，為什么會褪色？

師：“你現(xiàn)在想研究什么呢？”學(xué)生能夠說出要研究氯水的漂白性，繼而引出“氯水的漂白性是由哪些粒子引起的？”由此開始新一輪的探究模式。

經(jīng)分析，Cl-、H+都不具有漂白性，學(xué)生猜想：Cl2具有漂白性，或Cl2與H2O反應(yīng)生成的某種物質(zhì)具有漂白性。

學(xué)生以小組為單位設(shè)計實驗方案，由于學(xué)生能力有限，我將對其進(jìn)行一定的指導(dǎo)，體現(xiàn)了教師作為指導(dǎo)者的作用。最終學(xué)生得出用一干一濕的有色紙條放入氯氣中觀察現(xiàn)象?？紤]學(xué)生安全，此時我將事先錄制的視頻播放給學(xué)生觀看。

現(xiàn)象：濕潤有色紙條褪色，干燥有色紙條不褪色。

結(jié)論：氯氣沒有漂白性，氯氣與水反應(yīng)有漂白性物質(zhì)生成。

在學(xué)生體驗最深刻的時候，我直接告訴學(xué)生這種漂白性物質(zhì)就是次氯酸。

（這主要是由于學(xué)生的知識和能力水平有限，不能夠清楚所有的內(nèi)容，這充分體現(xiàn)了教師主導(dǎo)，學(xué)生主體的作用。）

環(huán)節(jié)三：歸納總結(jié)及其鞏固

學(xué)生結(jié)合對氯水的認(rèn)識，完成氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式。師：“次氯酸有怎樣的性質(zhì)呢？”

學(xué)生結(jié)合課本知識，總結(jié)歸納其性質(zhì)，從中提升學(xué)生歸納總結(jié)的學(xué)習(xí)能力。

五、教學(xué)特色

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗是最重要的教學(xué)方式之一。在課堂上，我突破傳統(tǒng)教學(xué)方法，采用探究性學(xué)習(xí)方法。探究性學(xué)習(xí)是新課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的，學(xué)生親自動手實驗，體驗實驗學(xué)習(xí)的樂趣，提高動手實踐的能力。