嚴(yán)穎
【摘要】將DIS技術(shù)融入“中和反應(yīng)的測(cè)定”,有助于學(xué)生從定性和定量的角度對(duì)酸堿發(fā)生中和反應(yīng)過程中的熱量和pH改變有更深的理解。
【關(guān)鍵詞】多種教學(xué)方法 中和反應(yīng)
【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2018)22-0160-02
初中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)是啟蒙性的、基礎(chǔ)性的。引導(dǎo)學(xué)生從生活中的例子去探究,培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)思維能力,解決問題的能力,恰恰體現(xiàn)了新課標(biāo)所倡導(dǎo)的“學(xué)生的主體性”教學(xué)。中和反應(yīng)是一個(gè)化學(xué)概念,它代表的是酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)。從微觀中找尋原理,體現(xiàn)化學(xué)的特殊研究角度,理解酸堿中和反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)是本節(jié)課的重點(diǎn),通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)從宏觀角度引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì),如何從微觀角度認(rèn)識(shí)中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)呢?所有的教學(xué)效果都不如動(dòng)手操作更強(qiáng),本節(jié)課借助圖像、圖形,利用青果平臺(tái),結(jié)合第三章微粒的相關(guān)知識(shí),通過“微粒的移動(dòng)”加強(qiáng)對(duì)中和反應(yīng)微觀實(shí)質(zhì)的理解,強(qiáng)化學(xué)生宏觀與微觀相聯(lián)系的化學(xué)思維方式。
中和反應(yīng)的另一特征是放熱,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中需要不斷測(cè)量溫度并讀取數(shù)據(jù),時(shí)間較長且不夠準(zhǔn)確。利用DIS實(shí)驗(yàn)可以在兩分鐘之內(nèi)將溫度及pH隨時(shí)間的變化圖畫出,讓學(xué)生通過變化曲線感受中和反應(yīng)過程中能量的變化及pH的變化。技術(shù)與教學(xué)充分融合不僅降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,更體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的特色,并且隨著技術(shù)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)的手段在變革。
一、教材分析
酸、堿、鹽的學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)初中三種重要化合物的研究內(nèi)容與研究方法,讓學(xué)生學(xué)會(huì)從組成結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的角度認(rèn)識(shí)具有特定組成結(jié)構(gòu)的物質(zhì)所具有的共性和個(gè)性,以及由此所衍生出的物質(zhì)的用途。這些都成為本課時(shí)學(xué)習(xí)的觀念基礎(chǔ)、知識(shí)基礎(chǔ)與方法基礎(chǔ)。
中和反應(yīng)是常見的酸和堿教學(xué)內(nèi)容的第三節(jié),該節(jié)內(nèi)容從微觀角度認(rèn)識(shí)酸堿鹽反應(yīng)的實(shí)質(zhì),體現(xiàn)酸堿中和反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的作用。中和反應(yīng)作為與酸堿鹽性質(zhì)相關(guān)的一類典型反應(yīng),本課時(shí)的主要任務(wù)就是引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)從宏觀與微觀相結(jié)合的角度認(rèn)識(shí)某種化學(xué)變化的本質(zhì)、特點(diǎn)與應(yīng)用,并且進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)變化的研究內(nèi)容與方法。
二.教學(xué)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:學(xué)生實(shí)驗(yàn):氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、氫氧化鎂、稀鹽酸、稀硫酸、大理石、鋅粒、酚酞、試管6支、藥匙
演示實(shí)驗(yàn):pH和溫度傳感器、氫氧化鈉溶液、稀鹽酸、燒杯
1.概念建模
[引入]胃酸在人體新陳代謝中具有重要作用,借助胃酸的腐蝕性,可以幫助消化食物,但胃液中如果胃酸過多,反而會(huì)得胃病。此時(shí),醫(yī)生會(huì)建議我們服用一些藥物治療胃酸過多,其中一種常見藥品稱為斯達(dá)舒。
[提問1]斯達(dá)舒中的有效成分為氫氧化鋁,為什么斯達(dá)舒可以治療胃病?
[提問2]就物質(zhì)類別而言,氫氧化鋁與稀鹽酸的反應(yīng)屬于哪兩類物質(zhì)的反應(yīng)?
設(shè)計(jì)意圖:從常見的生活情境出發(fā),引發(fā)學(xué)生對(duì)酸與堿混合時(shí)發(fā)生變化的思考,使學(xué)生體驗(yàn)猜想與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并獲得結(jié)論的過程。
活動(dòng):什么是中和反應(yīng)的概念?
[問題1]常見的堿與酸均能發(fā)生上述類似的反應(yīng)嗎?
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]氫氧化鎂、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、稀鹽酸、稀硫酸。
[交流分享]
[問題2]氫氧化鎂與稀鹽酸為什么是反應(yīng)而不是溶解?
[任務(wù)]書寫氫氧化鎂與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[問題3]請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液是否與酸發(fā)生反應(yīng)。
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]證明氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)
設(shè)計(jì)意圖:由示例的單個(gè)反應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)分類的角度進(jìn)行推行,確定反應(yīng)的可能性,并進(jìn)一步通過具體反應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證,從而建立中和反應(yīng)的概念。
[概念形成]酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)稱為中和反應(yīng)。
[問題4]中和反應(yīng)的概念辨析(利用青果在線平臺(tái)搶答,并說明理由)
2.微觀辨析
[問題1]根據(jù)中和反應(yīng)的化學(xué)方程式,從宏觀角度看,酸和堿反應(yīng)是反應(yīng)物的酸堿性消失的過程。從微觀角度看,中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?
[問題2]氫氧化鈉溶液中含有哪些微粒?稀鹽酸中有哪些微粒?
[問題3]將稀鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)后的微粒移到相應(yīng)位置。
設(shè)計(jì)意圖:中和反應(yīng)的本質(zhì)是本節(jié)課的重點(diǎn),既要引導(dǎo)學(xué)生從宏觀角度認(rèn)識(shí),又要借助圖像、圖形加強(qiáng)從微觀角度的理解。
3.化學(xué)表征
學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組為研究中和反應(yīng)的特點(diǎn)并同時(shí)測(cè)定某NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):取60mLNaOH溶液裝入燒杯中,逐滴滴加5%稀鹽酸,實(shí)驗(yàn)過程中,利用pH傳感器及溫度傳感器測(cè)量pH、溫度隨時(shí)間的變化。
(1)試說出溶液的溫度變化與時(shí)間之間的關(guān)系。
(2)若反應(yīng)過程中溶液pH變化如圖所示(通過DIS實(shí)驗(yàn)畫圖),請(qǐng)思考下列各階段溶質(zhì)是什么?
設(shè)計(jì)意圖:在中和反應(yīng)pH的變化曲線圖的認(rèn)識(shí)中,通過學(xué)生的觀察與理解,讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)坐標(biāo)圖的認(rèn)識(shí)要領(lǐng),又讓學(xué)生了解該曲線圖中線與點(diǎn)的意義。
4.綠色應(yīng)用
通過網(wǎng)絡(luò)搜索中和反應(yīng)的應(yīng)用,用簡短的語言將其歸納。
設(shè)計(jì)意圖:中和反應(yīng)廣泛的存在于各種工業(yè)生產(chǎn)過程中,尤其在化工、食品、環(huán)保等行業(yè)。由學(xué)生查閱資料,加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,拓寬知識(shí)面。
5.課堂小結(jié)
初中階段,研究某種化學(xué)反應(yīng)時(shí),可以從以下方面進(jìn)行研究:(1)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么,從宏觀角度講,即哪些物質(zhì)參加反應(yīng),生成了哪些物質(zhì),從微觀角度講,哪些微粒參加了反應(yīng),生成了哪些微粒。(2)反應(yīng)中的能量變化,是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),這種能量變化在生產(chǎn)生活中有何作用。(3)反應(yīng)現(xiàn)象,即變化過程中,由于新物質(zhì)、新微粒的生成使得反應(yīng)出現(xiàn)了明顯的可被觀察的現(xiàn)象。(4)反應(yīng)的表達(dá)包括方程式表達(dá),圖像的表達(dá)等。(5)該反應(yīng)在生活生產(chǎn)中的重要用途。
設(shè)計(jì)意圖:本課時(shí)的主要目標(biāo)不僅是學(xué)習(xí)中和反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容,還要了解化學(xué)反應(yīng)研究的視角、內(nèi)容與方法,要將重要的化學(xué)觀念融合其中。
三、教學(xué)反思
中和反應(yīng)是常見的酸和堿教學(xué)內(nèi)容的第三節(jié),該節(jié)內(nèi)容從微觀角度認(rèn)識(shí)酸堿鹽反應(yīng)的實(shí)質(zhì),體現(xiàn)酸堿中和反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的作用。本節(jié)課的四環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì):概念建?!⒂^辨析——化學(xué)表征——綠色應(yīng)用,正是體現(xiàn)了這樣的教學(xué)思想,培養(yǎng)學(xué)生初步建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的化學(xué)學(xué)科觀,用酸堿知識(shí)解決生產(chǎn)生活中的意識(shí)和能力。
學(xué)生自主參與整節(jié)課的知識(shí)建構(gòu),從舊知識(shí)回憶到新知識(shí)的學(xué)習(xí),從提出問題到通過自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察、思考、交流、討論、解決問題,在解決問題的過程中更深入理解知識(shí),逐步建構(gòu)自己的知識(shí)體系。本節(jié)課強(qiáng)調(diào)以學(xué)生探究學(xué)習(xí)為主,重視學(xué)生的體驗(yàn),使認(rèn)知與體驗(yàn)相結(jié)合,創(chuàng)造一個(gè)合作學(xué)習(xí)探究的氛圍。
參考文獻(xiàn):
[1]林三泰,衷明華.基于手持技術(shù)的“中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].江西化工,2015,(3):186-187.