化学实验与探究性教学设计

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,化学实验与探究性教学设计,以,氯,的教学设计为例,宋心琦,1,化学学科的定义和化学教学基础,1.1,化学是一门以物质为研究对象的实验性科学,。这门学科着重实际经验，和基于事实进行合乎逻辑地简单推理的特点。,1.2,实验现象是完全开放的，可以说是“绝对公平”的。学习者只要细致认真，操作规范，都可以获得基本一致的结论。初学者出现差别的原因，在于领悟程度、模仿能力、自我约束和纠错能力的不同，但不是带根本性的学习质量差别。,1.3,化学是以实验为基础的自然科学。但完成一定数量的实验，并获得和书本上同样的结论，只能算是完成了知识技能的教育目标。只有认识化学学科的科学特点，才能更好地落实三维教育目标。,1.4,教学工作者能否做出杰出成绩的根本，在于他（她）对化学学科的特点了解的深度和在实验探究中思维的活泼程度、敏锐的观察能力和坚忍不拔的求实精神的结合。,1.5,学好化学的关键在于真正了解什么是化学，并按照化学学科所要求的认知过程和思维方法进行学习、思考和实验。,1.6,化学学科的特点既是教材编写的依据，更是化学教学设计的基础。构建符合化学学科特点的、以探究性学习为主要教学方式的教学体系，是重中这重。,2,对,氯,的教学设计的思考,（,1,）确定了以卤素中的氯为主题后，教学上应当从查明它在元素周期表中的位置，根据其中的数据形成对氯的初步认识。,从元素所处的位置推断其化学活泼性；,从相对原子质量考察是否存在同位素；,从电子排布中最外层电子数断定其单质的组成,，从,Cl,2,的相对分子质量知其密度较大；,从分子的极性，估计其水溶性不会很大。,（,2,）氯元素在自然界中属于常见元素，但是我们常见到的不是它的单质而是化合物。在被指责为破坏大气臭氧层的氟里昂中，实验表明,Cl,是真正的罪魁祸首。可见，在同样含有氯元素的化合物中，氯的性质迥然不同。,我们应在此强化的化学基本概念是：化学组成是了解和探究物质性质的基础。,授课时，注重构建有利于启发学生学习兴趣的情景，是现在普遍采用的一种做法。可以选取社会事件、历史故事、名人格言、动画电影，也可以从学生现有知识作适当延伸，建立以学科知识为基本内容的情景。对于元素化合物知识的教学，后者更值得重视。,（,3,）化学可以通过观察、实验来了解物质的性质；也可以通过比较（结构、组成等）和推论来发现物质间的本征差异，并利用这种差异完成对化学物质的识别、分离和提纯。,但是至今还不能仅凭物质的组成和结构预测其全部性质，只有通过实验观察到的现象或测得的数据才是确定可信的。,学习时需厘清思路、把握方法。,以单质氯溶于水的化学为例,通过实验，我们不仅观察到氯气所特有的黄绿色，或许还会嗅到它的刺激性气味。,当溶解了较多氯气时，水溶液呈现淡淡的黄色，因而应当是存在着自由的氯分子的一种现象。,这些氯分子在放置过程中会因氯气的逸出而减少，所以氯水要密封保存。,（,4,）氯溶于水后它们之间是否可以发生化学变化？,演示实验表明，氯水可以漂白一些有色的东西（色纸、布条、花瓣等），但干燥的氯气则不能。,这个现象可以创建一个,探究的情景,。首先要确定探究的目标，那就是：氯气和水之间是否发生了作用，作用的内涵是什么？,根据以上的现象，产生差异的可能性至少有两个：,一个是“和氯与水反应的产物有关”；,另一种对初学者来说颇为合理的是“水是引起上述变化的催化剂”。,如果只讨论前一种推论而忽略后一种，,探究,就会演变成简单的,验证,，这样对过程与方法的教学目标就有欠缺。,区分这两种推论的,实验探究,，首先要确定引起漂白的作用物是氯分子还是氯和水作用后的产物。,所以，检验氯溶于水后水中是否有由,Cl,2,和,H,2,O,提供的原子所组成的新化合物的,实验设计,，是探究得以进行的关键。,可能的反应只有两种：,Cl-Cl,+H-O-H,Cl,-H+,Cl,-O-H,（,1,）,2Cl-Cl+2H-O-H,4Cl-H+O,2,（,2,）,(1),、,(2),式中共同产物是,HCl,，,由检验溶液的酸性就可以确定；,(2),式中的氧气没有漂白能力，所以能使有色物褪色的只可能是,HClO,了。,当通过进一步的,探究实验,证实,HClO,有漂白作用并且属于氧化性漂白时，我们才能通过,HClO,和,HCl,、,Cl,2,的对比，得出,+1,价,Cl,的氧化性高于单质氯（,0,价,Cl,）,更高于,-1,价,Cl,的结论。,（,5,）根据课程标准教材，接下来将讨论,HClO,的性质。如漂白性、不稳定性，为什么要选择物质的稳定性作为一个重要的知识点来讨论？,因为物质的稳定性涉及化学物质生产、存放、运输、安全等方面的重要性质，贴近社会生活。,如何通过实验来,探究,次氯酸的稳定性呢？常用新制氯水和久置氯水，通过比较颜色深浅和对色条的漂白程度来判断，但是有关的条件较难控制，不宜选作课堂探究实验。,（,6,）如果把次氯酸的不稳定性作为一个需要解决的问题，并成为,探究性学习,的内容，就可以使学生从另一个角度学习化学。,次氯酸不稳定，但又是经常要用到的化学物质，应该如何去解决问题呢？,碳酸盐,+,酸,碳酸,(,稳定,),(,不稳定,),(,比碳酸强,),这个经验同样适用于次氯酸。所以市场上作为商品的不是次氯酸，而是次氯酸钠或漂粉精。由于碳酸强于次氯酸，漂粉精加水后暴露于空气中即能产生次氯酸。,（,7,）根据以上的事实，可以引导学生总结出有用的化学原理，如：,由强酸、强碱制备弱酸、弱碱；,由活泼金属置换活泼性较差的金属；,由易溶解的盐制备较难溶解的盐；,由较强的氧化剂、还原剂制备较弱的氧化剂、还原剂；,这个总结过程也属于,探究性,过程。从而构成了比较完整的教育模式。,