基于科学探究的“物质性质与检验”复习教学——以“走近生石灰干燥剂”为例，本文主要内容关键词为：生石灰论文,干燥剂论文,为例论文,物质论文,性质论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙这三种含钙化合物的性质与检验是初中化学学习的重点之一。在新课学习时，学生是按单一物质分别学习的，没有形成对这三种物质相互联系的认识，缺乏利用物质的化学性质进行成分预测和检验的思路及方法。针对这种情况，在学生刚学习完酸、碱、盐的基础知识后，笔者设计了一节“走近生石灰干燥剂”的复习课，基于科学探究含钙化合物的性质与检验的复习课进行探讨。
一、复习内容及其教学价值
生石灰是日常生活中应用广泛的干燥剂，其主要成分氧化钙是重要的氧化物。氧化钙与空气中的水反应生成的氢氧化钙是初中阶段最重要的碱之一。氢氧化钙又会进一步与空气中的二氧化碳反应，生成的碳酸钙是初中阶段最重要的盐之一。“走近生石灰干燥剂”这节课，实际上是有关酸、碱、盐知识的一节复习课，它既是对以前所学核心知识的归纳、总结和应用，又是运用化学知识解决生活中的化学问题和科学探究过程的进一步体验、理解和提升。本节课的教学旨在通过对新生石灰干燥剂和久置生石灰干燥剂实物的观察、对比，学会用观察、对比的方法获取信息，并能用相关的化学语言和原理对获取的信息进行分析、归纳。通过对放置一段时间后的生石灰干燥剂的研究，使学生经历提出问题→猜想与假设→进行实验、验证→交流与反思等科学探究过程，进一步熟练药品的取用、沉淀的过滤等基本实验操作，增进对上述三种含钙化合物的性质、检验及相互转化的理解，进而发展科学探究的能力。
二、学生复习该内容的知识基础与发展分析
在讲授本课之前，通过前测了解到：95%的学生能判断氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的物质类别；100%的学生知道氧化钙俗称生石灰；95%的学生知道生石灰干燥剂的主要成分是氧化钙；80%的学生能列举出氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的性质；80%的学生能正确书写含钙系列化合物的化学方程式；50%的学生知道检验氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的试剂和现象。由此，就“走近生石灰干燥剂”这节复习课而言，学生在知识储备、生活经验和实验技能等方面都有了较好的基础。虽然80%的学生能正确书写含钙系列化合物的化学方程式，但是将同一个反应放到一个新情景中，学生的正确率不到40%。只有25%的学生在综合题、科学探究题中会运用含钙化合物知识解决问题。
基于上述分析，学生在复习过程中需要发展的主要是：第一，将氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙这三种含钙化合物建立联系，通过复习这些物质的性质、反应与检验，建立对含钙化合物之间联系与转化的认识；第二，通过对氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙检验方法的复习和实验，明确物质成分猜测及检验的思路和方法，进一步体验科学探究过程，发展运用实验探究物质性质与检验的能力。
三、基于科学探究的教学活动设计
1.教学整体思路
本课以生活中常见的生石灰干燥剂作为教学素材，通过四个驱动性问题（见下页表1），引导学生沿着提出问题、猜想与假设、实验验证、交流与反思、得出结论这样一条线索，增进对含钙化合物相关知识的整合与理解，进一步发展实验探究物质性质与检验的思路和方法。
2.主要教学活动设计
活动1 从生活走进化学，知道生石灰做干燥剂的反应原理
素材1：出示“波力海苔”食品袋。观察其中含有生石灰干燥剂的纸包，观察干燥剂包装上的说明（强力干燥剂；主要成分：生石灰；注意：不可食用、不可浸水、不可开袋、儿童勿碰），并振动小包。
问题：通过生石灰干燥剂的说明，我们能获取的化学信息是什么？
学生活动：观察，一听——响、二捏——块状。发表意见，生石灰的主要成分是氧化钙；不可浸水是因为氧化钙与水发生反应；不可开袋是因为会与空气中的成分发生反应等。
问题1：生石灰为什么能做干燥剂？
学生活动：回忆相关知识，完成学案、落实化学方程式的书写
。
（本活动设计意图：联系生活实际，以学生熟悉的一包新的生石灰干燥剂实物为情景素材，为学生创设真实而有意义的学习情景，引导学生从生活走进化学。通过阅读说明、观察等方法获取相关的化学信息，并能用化学语言表述有关信息，回顾复习氧化钙的俗称、白色固体这一物理性质及能与水发生化合反应的化学性质，为科学探究中进一步猜测、研究物质的成分奠定基础，初步形成利用物质的化学性质猜测反应后物质成分的思路和方法。）
活动2 复习物质检验的依据和步骤
素材2：出示一包放置一段时间的生石灰干燥剂，并振动。
学生活动：观察，一听——不响、二捏——粉状、三看——外包装鼓。
问题2：如何检验这包久置的生石灰干燥剂是否仍有效？
学生活动：思考、简述检验久置的生石灰干燥剂是否仍有效的方法，加水，观察是否放热。
补充提示：此处加水的量是有学问的，加多少呢？
学生活动：思考、发表看法，得出水必须少量，否则水还会做溶剂，起到降温的作用，观察不到预期的现象或现象不明显。
演示：检验久置的生石灰干燥剂是否有效。
学生活动：取少量样品于烧杯中，加入少量水，用手触烧杯外壁，若放热，则有效，反之无效，体会物质检验的依据和步骤。
（本活动设计意图：以一包放置一段时间的生石灰干燥剂为情景素材，通过学生听、捏、看等活动，学习用观察、比较的方法获取信息；通过对检验久置的生石灰干燥剂是否有效的方案描述，复习了氧化钙与水反应放出大量热这一特征反应和特征现象，明确物质检验的依据是利用物质的特征反应和特征现象，物质检验的步骤是取样品→加试剂→看现象→得结论；通过对该实验中水的量的关注，明确水的作用，使思维更严谨、科学；教师的演示为学生的验证实验起到规范、示范的作用。总之，通过对已有知识和技能的复习，明确利用物质的性质和现象进行物质检验的思路和方法，为科学探究中进一步预测和检验物质成分提供思路。）
活动3 关于久置生石灰干燥剂成分的探究
素材3：打开、展示一包放置一段时间的生石灰干燥剂。
问题3：这包生石灰干燥剂中可能含有哪些物质？
学生活动：观察、描述，白色粉末状、发潮；完成下列有关科学探究的内容。
【猜想与假设】其中可能有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙，试用化学方程式表示猜想依据。
【设计实验方案并验证】建议学生可以选择用表格、流程图、文字叙述等方式来呈现实验方案。其相应的学案可设计如表2、表3所示。
【交流与反思】
学生质疑1：加水过滤后的白色固体一定是碳酸钙吗？
学生补充、说明：氢氧化钙也是白色固体，而且微溶于水，所以，也可能是没有完全溶解的氢氧化钙。如果想通过碳酸钙不溶于水这条物理性质来检验碳酸钙的存在，加入水的量应是足量或过量，以排除微溶于水的氢氧化钙的干扰。
学生质疑2：在有氧化钙的情况下无法检验是否含有氢氧化钙，因为
，如何才能在有氧化钙存在的情况下检验久置生右灰干燥剂中是否含有氢氧化钙呢？
教师补充、说明：在有氧化钙存在的情况下确实无法通过定性实验检验是否含有氢氧化钙。化学就是以物质为中心，进行定性和定量的研究问题，虽然不能通过定性实验检验氢氧化钙是否存在，但可以通过定量实验检验氢氧化钙是否存在。
（本活动设计意图：基于本节课的定位，科学设计探究活动目标与相应的科学探究活动，让学生真实体验科学探究的过程，并加强运用实验探究物质的性质、检验与相互转化。其中“猜想与假设”环节进一步复习有关氧化钙、氢氧化钙的化学性质，体会关于物质成分的“猜想与假设”是依据物质的化学性质，成分包括相关化学反应中的生成物和剩余的反应物；“设计实验方案并验证”环节既进一步复习、运用了含钙系列化合物的性质及检验方法，又练习和巩固了药品的取用、沉淀的过滤等基本实验操作，让学生理解检验物质的存在也是依据物质的性质和特征现象；“交流与反思”环节通过学生的质疑和问题的解决，使学生对含钙化合物之间的联系与转化的认识更深入，思维更严谨，从定性进入定量地分析和解决相关问题。）
活动4 从化学走进生活，打开包装的生石灰干燥剂还能放回再使用吗
素材4：新、旧生石灰干燥剂。
学生活动：观察，白色块状、干燥；白色粉末状、发潮。
问题4：这两种白色固体，哪一种是新的生石灰干燥剂，哪一种是放置一段时间的？打开包装的食品，干燥剂还能继续放在里面吗？为什么？
学生活动：思考、发表见解，白色块状、干燥的是新的；白色粉末状、发潮的是久置的。不能放在里面，因为它会更多地吸收空气中的水和二氧化碳，加速食品变质。
（本活动设计意图：首尾呼应，从化学回归生活。通过展示两种生石灰干燥剂这一情景素材，让学生利用所复习含钙系列化合物的知识，说出新的和久置的生石灰干燥剂、认识判断依据、说明不能放回食品中的原因，真切体会到科学地利用化学知识会使生活变得更加美好。）
四、教学反思
以往关于酸碱盐的复习一般侧重知识点的回顾、落实，再辅以大量的习题巩固。科学探究也只是通过习题来训练的，学生没有兴趣，对科学探究的理解也不够深入。“走近生石灰干燥剂”这一复习课是从学生生活中常见的生石灰干燥剂入手，通过对“生石灰为什么能做干燥剂”、“如何检验久置的生石灰干燥剂是否仍有效”、“久置生石灰干燥剂中可能有哪些物质”、“对打开包装的食品，干燥剂能否继续放回去”等问题的探究，既复习了三种含钙化合物的重要性质、检验与相关反应，增进了对含钙化合物之间转化的认识，又以物质的性质为依托，明确了物质成分预测及检验的思路和方法，增进了学生对科学探究的理解，而且较好地体现了化学从生活中来到生活中去的学科价值。这不仅有助于学生对含钙化合物知识的复习，而且为元素化合物知识的复习提供了一种思路和方法，即在元素化合物知识的复习中，要使学生对已学过的知识进行有效的理解、运用和提升，需要努力创设真实而有意义的学习情景，在对情景素材不断的应用、挖掘和深化的基础上，通过问题探究和化学实验使学生感知物质的变化和性质，引发学生对实验事实与反应本质的思考，使其发现问题、提出猜想与假设、设计实验并验证、交流与反思，从而最终解决问题。本节课的板书设计（见图1）能较好地体现教学的主要内容及其教学思路。这样的复习教学，不仅有助于学生复习元素化合物知识，还可借助实验发展学生的科学探究能力，进一步提升学生的科学素养。
