摘要:应用探究这一模式进行二氧化碳制取的研究,从原料、反应条件、原理、装置、检验和验满等方面入手,以学生为主体,进行分组实验,让学生在多次探究中逐渐形成气体制备的一般思路和方法。
关键词:探究;兴趣;能力
一、 设计思路
教学目标的确定是课堂教学的起点,也是课堂教学的归宿。为了使教学目标的达成度更高,实现教学目标与学习目标无缝对接,我按照新课标的要求,以学生为主体,使用探究模式学习人教版第六单元课题2二氧化碳制取的研究。设计思路为:复习氧气的实验室制取方法—探究制取二氧化碳的药品—探究制取二氧化碳的装置—总结实验室制取气体的一般思路并制取二氧化碳。探究实验,学生分组进行,教师适时指导。
二、 教学目标
1. 知识与技能
(1)了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。
(2)能设计和组装实验室中制取二氧化碳的发生装置,了解二氧化碳的收集方法。
(3)了解实验室制取气体的发生装置和收集装置确定的基本依据。
2. 过程与方法
(1)通过探究,逐步分析出实验室制取二氧化碳的理想药品。
(2)通过组装并展示自己设计的装置,在自我评价的基础上,改进装置,体验、反思和完善实验设计。再通过探究性实验确定实验室中制取二氧化碳的装置。
3. 情感态度与价值观
体验科学探究的乐趣,激发学生学习化学的兴趣。
三、 教学过程
1. 环节一:猜谜激趣,创设情境
猜谜:有一物质,农民说是“植物的粮食”。消防官兵说是“灭火先锋”。建筑师说是“粉刷匠”。环境学家说是造成全球变暖的罪魁祸首,此物质是什么?实验室又如何制备?
设计意图:结合学生已学知识和生活常识,猜谜激趣,引课简单干脆,直入主题。
2. 环节二:温故知新,对比分析
从原料、反应条件、原理、装置、检验与验满等几个方面回忆氧气的实验室制取过程。
设计意图:回忆氧气的实验室制取方法既了解了学生对已学知识的掌握程度,又能为他们学习本节课作好铺垫,使授课过程更加有针对性。
3. 环节三:探究之旅,体验过程
探究活动一:探究实验室制取二氧化碳的药品
实验准备:试管若干、镊子、药匙、块状大理石、碳酸钠粉末、稀盐酸、稀硫酸等。
学生分组探究,选用合适试剂制备,通过现象的观察、比较、分析,得出最适合用作实验室制取二氧化碳的药品。(提示:任意固体和液体混合,均能生成二氧化碳)
学生思考得出方案,比较各方案的现象,得出最佳药品组合。附方案如下,方案1:大理石与稀盐酸(反应速率不快不慢,持续性好);方案2:大理石与稀硫酸(反应太慢);方案3:碳酸钠与稀盐酸(反应太快,太剧烈,不容易控制);方案4:碳酸钠与稀硫酸(反应太快,太剧烈,不容易控制)。
设计意图:这一探究活动将主动权交给学生,学生在探究中清晰地观察到实验现象,通过分组实验,学生的沟通与交流能力得到了提高,并学会评价各方案的优缺点。探究内容简单,操作难度不大,学生花时也不多,结论的得出水到渠成且印象深刻。
探究活动二:二氧化碳制备发生装置的选择
实验准备:广口瓶、锥形瓶、烧瓶、试管、长颈漏斗、分液漏斗、注射器、(带铁夹的)铁架台、导管(若干)、橡皮塞(单孔、多孔若干)等。
学生分组探究,搭配出实验室制取二氧化碳的多套发生装置,并将其展示、比较。部分学生回答如下:
学生甲:展示组合一的①,装置简便,使用单孔橡皮塞,但添加药品不方便;
学生乙:展示组合二的③,使用长颈漏斗,便于随时添加液体药品,但不能控制反应速率且装置不简便;
学生丙:同学乙的装置液体需浸没长颈漏斗下端管口,否则气体会散逸;
学生丁:展示组合三的③,使用分液漏斗,可以控制液体的滴速,得到平稳的气流,并且节约试剂,但装置较复杂;
学生戊:展示组合四的④,注射器也具有分液漏斗的优点。
……
投影展示实验装置:
组合一
组合二
组合三
组合四
设计思路:这个探究活动是本课学习的重点,基于氧气实验室制取的学习,学生已掌握气体制备的部分知识,每组学生都能搭配出合适的发生装置,但不同组别学生的动手操作能力存在差异性,灵活应变力也有区别。因此,学生相互之间的促进与激励进一步点燃了思维火花,互相借鉴、比较、交流,在探究中发现问题,找到差异,收获新知,提升能力,真正体现学生的主体地位。
投影资料,提供信息,结合二氧化碳的性质,自学气体的收集、检验、验满方法。
设计意图:气体的收集方法、检验、验满学生较易掌握,难度不大,故此处未分配过多时间。这样的安排,充分了解学生,做到重点突出,主次分明,因生施教,有的放矢。
4. 环节四:总结步骤,小试身手
总结实验室制取二氧化碳的原理、装置、收集、检验及验满方法。实验步骤为:连接仪器→检查装置气密性→装药品→收集气体→验满和检验气体。学生小试身手,完成气体制备。
设计意图:通过对二氧化碳制取的系统学习,亲自动手选用一套装置完成二氧化碳的制备,进一步内化所学的知识,加深学生对实验探究的理解。
四、 教学反思
反思是成功的必经之路,我进行了如下反思:
1. 化学课堂的精髓是实验探究
化学是一门以实验为基础的科学,学生多次分组实验探究是本节课的一个最大亮点。本节课时间分配为探究活动一5分钟,探究活动二10分钟,制取二氧化碳6分钟,应该说课堂留给学生探究的时间较合理。在探究过程中,我充分相信学生,坚持做到学生有能力完成的目标绝不代替,学生没有足够能力完成的目标事先充分预设。整个探究过程每个学生都坚持用脑思考、用手操作、用眼观察、用心交流,充分利用各种感官接受信息。学生在实验探究中激发了兴趣,突破了教学重难点。
2. 教学方法多样化
讲授法较单一,课堂中我还灵活运用其他教法:
(1)迁移法。我从复习氧气的实验室制备入手,再迁移到二氧化碳的制备,最终形成气体制备的一般思路。
(2)实验探究法。此方法貫穿于整个课堂,我作为引导者,在学生探究时适时指点迷津。
(3)讨论交流法。在探究中,学生的认知结构必然会有冲突,学生在冲突中讨论,在交流中吸收新知。
(4)多媒体辅助教学。利用PPT课件,对比氧气,学习二氧化碳。这样加大了课堂容量,节约了时间,提高了实效性。
3. 存在问题
反思不足:
①学生动手实验的机会较少,个别学生基本实验操作的理论和实践之间略有脱节,动手技能不够熟练。
②为了保证课堂结构的完整性,再加上本校是女校,女学生胆小怕事,实验时畏手畏脚,放不开,动作慢,导致少部分学生制取二氧化碳的过程略显仓促。
③探究时的交流、讨论应更激烈些。在今后的教学中,这些问题需要进一步改进和提高。
参考文献:
[1]杨小祥.课堂因探究而灵动[J].中学化学教学参考,2010,(12):33-34.
[2]门波.小小雪碧瓶引领大课堂[J].中学化学教学参考,2011,(9):26-29.
作者简介:季亚烽,江苏省无锡市,江苏省无锡市第一女子中学。