探索性化学实验主题的选择_碘化银论文

探索性化学实验主题的选择_碘化银论文

探究性化学实验题材的选取,本文主要内容关键词为:题材论文,化学实验论文,探究性论文,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。

一、在学生争议最大处进行探究

学生都有争强好胜的特点。争议最大处,学生往往想把它弄个水落石出。而有些问题又不是课堂上一时所能争得清的,再说课堂上时间也不允许。不妨引导学生课后查找资料,将之成文,证明自己的观点。这样,学生便自然而然地进入了探究性学习。在一次做卤素性质分组实验中,一位同学举手说他在实验中制得的碘化银固体见光不分解,他百思不得其解,这究竟是怎么回事呢?难道所用的硝酸银和碘化钾溶液变质了吗?难道它们的溶液浓度过大而造成碘化银沉淀过多了吗?难道光线太弱吗?难道大家熟知的卤化银从氟化银到碘化银感光性越来越强,需要重新定论吗?

课后他又做了两个实验:

把硝酸银和碘化钾都配成0.01mol/L的稀溶液,重新制备碘化银,见光后也没有发现碘化银分解变黑。把新制备的碘化银沉淀靠近点燃的镁条时,情况也相同。

正当百思不得其解的时候,我提醒他说:“你在制备碘化银时,不是一直在有光的环境中吗?”

他恍然大悟,是不是这样制得的碘化银见光就不分解,是否另有一种见光会分解的碘化银呢?

我说,你为什么不到图书室或上网查阅?过几天我再遇到他时,他高兴地对我说,终于搞清楚碘化银见光就不分解之谜了。原来碘化银有两种变体,一种为α—AgI,它是黄色六方晶体,密度为5.683g/cm[3](30℃),不溶于水,难溶于氨水、稀酸,溶于KCN、KI、硫代硫酸钠溶液和甲胺中,在146℃时转化为β—AgI。另一种为β—AgI,它是橘黄色立方晶体,密度为6.010g/cm[3](14.6℃),熔点558℃,沸点1506℃,有感光作用。可见,上述普通方法制备的AgI为α—AgI,它见光不分解也就不足为怪了。为此,他还以“解开碘化银见光不分解之谜”为题写了一篇小论文,发表在学校创新学习小报上。

二、在教材瑕疵处进行探究

“金无足赤”,教材也难免有误。教师需具慧眼与博识,深究教材,及早发现教材的瑕疵,从而在教学过程中引导学生不迷信教材,找出教材中的谬误并探究为什么错,形成探究点,进行探究学习,从而培养学生的科学品质和探究能力。例如,全日制普通高中化学课本有机化学部分乙烯的实验室制法中,将产生的气体分别通入到溴水和酸性高锰酸钾溶液中,溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,从而验证了乙烯的化学性质。教学中我引导学生观察圆底烧瓶中溶液发生的变化,学生很惊讶,为什么溶液会变黑?有的同学说黑色物质是碳,我进一步引导,碳是如何生成的?同学们很快发现乙醇中碳元素的化合价为-2价,碳元素被氧化了!由于学生们已经学习了浓硫酸的性质,所以立即提出疑问,气体中含有二氧化硫,二氧化硫也能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,那么,到底有没有乙烯生成呢?如何通过实验来验证?同学们兴趣很高,纷纷投入实验设计中。这样,不仅巩固了二氧化硫的有关性质,同时加深了对乙烯性质的理解。

三、在学习“不能‘窥一斑’便‘见全豹’”的内容处进行探究

为了完善学生对金属活动顺序表的认识和应用,在学完了盐类水解之后,我把金属活动顺序表的应用问题提出来让学生讨论,如向硫酸铜溶液和硫酸铝溶液中分别插入镁片,有什么现象?分别发生什么反应?有的同学不假思索地回答:镁分别置换出铜和铝,并写出下列化学方程式:

Mg+CuSO[,4]=Cu+MgSO[,4]

3Mg+Al[,2](SO[,4])[,3]=2Al+3MgSO[,4]

有的同学说需要考虑硫酸铜溶液和硫酸铝溶液的水解,因此反应方程式应为:

Mg+CuSO[,4]+2H[,2]O=MgSO[,4]+Cu(OH)[,2]↓+H[,2]↑

3Mg+Al[,2](SO[,4])[,3]+6H[,2]O=3MgSO[,4]+2Al(OH)[,3]↓+3H[,2]↑

所以,反应最后应该有蓝色和白色沉淀生成。还有的同学认为似乎没有这么简单。我加以引导,如何确定谁是谁非呢?大多数同学建议用实验来验证,以事实为依据来作结论。

课后,同学们到实验室验证自己的想法,发现了许多有价值的结论,有的同学还提出了应用金属活动顺序表的修正意见,有的同学就金属活动顺序表的使用注意事项写成了小论文。

四、在教材可延伸处指导学生进行探究

在学习原电池时,关于负极的确定方法,书中规定:较活泼金属发生氧化反应,是原电池的负极。当学生对原电池的一般规律知识掌握之后,我设计了“对原电池电极的探究”的活动。

[提供器材]:干电池、电流计、导线、镁条、铝条、铁丝、铜丝、石墨棒、稀盐酸、稀硝酸、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液。要求学生利用上述器材自行设计原电池,并确定电池的正负极。

同学们兴趣很浓,设计了许多原电池,并测出了电池的正负极。这些电池如下:

(-)Mg|H[,2]SO[,4(aq)]|Al(+)

(-)Al|HCl[,(aq)]|Fe(+)

(-)Mg|H[,2]SO[,4(aq)]|Cu(+)

(-)Al|HCl[,(aq)]|C(+)

(-)Fe|CuSO[,4(aq)]|Cu(+)

……

进而又提出能否用氢氧化钠溶液、浓硝酸作为电解质溶液呢?

同学们很快发现如果用氢氧化钠溶液做电解质溶液,铝可以发生氧化反应,选择活泼性比铝差的金属铁做正极,所以原电池组成为:

(-)Al|NaOH[,(aq)]|Fe(+)

同学们很快得出结论:在原电池的两个金属电极中,不活泼金属也能做负极,所以,不能机械地以金属活动顺序表中金属的活动性顺序来确定原电池的正负极,做负极的应是一定条件下更容易发生氧化反应的金属。通过师生共同的探究活动,调动了学生在学习过程中动脑想、动口讲、动手做的积极性,知识得到了延伸,学生获得了成功的体验,从而提高了学习兴趣,锻炼了能力。

五、在知识的疑问处引导学生探究

笔者经过多年的教学实践,发现学生对现行高中化学课本上有许多疑惑之处,例如:

(1)铝和稀盐酸反应现象很明显,而和稀硫酸几乎不反应,这和中学课本上“铝和稀盐酸或稀硫酸起反应生成氢气”不一致。

(2)浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,为什么浓硝酸与铜反应的还原产物是二氧化氮,而稀硝酸与铜反应后的还原产物是一氧化氮?

(3)为什么金属钠不能置换出硫酸铜溶液中的Cu[2+]?

(4)将氯气通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,红色消失,有的人认为褪色的原因是氯气先和水反应生成了盐酸和次氯酸,中和了氢氧化钠溶液;也有人说是由于次氯酸的强氧化性,将有色物质氧化成无色物质,到底哪种说法正确?

(5)课本介绍“硫和金属钠反应时有爆炸的现象”,氯比硫活泼,为什么钠在氯气中燃烧而不爆炸?等等。

我鼓励他们对这些疑问设计方案,亲自动手实验,不断发现问题和解决问题,从而在探究中实现对知识的建构,为自主学习注入了不竭的原动力。

六、对现象不明显的化学实验进行探究

全日制普通高中化学课本中安排了“乙醇催化氧化”的学生实验,该实验存在三点不足:一是不断加热铜丝,且反应放热,试管会烫手;二是还要让学生闻有毒生成物的气味,这既不环保,又有碍健康;三是在实验现象中即使铜丝颜色变化明显,但用闻气味的方法不能准确判断是否有乙醛生成。

在学完乙醛之后,我提出能否重新设计这个实验,以便清楚地观察到实验现象。学生接受课题后,纷纷展开讨论,有的同学上网查询,有的到图书室翻阅资料。一周后,我收到了很多方案,事先不对这些方案进行评论,鼓励他们到实验室做进一步的研究。结果有些同学实验成功了;有的现象仍然不明显,但我鼓励他们继续思考。

七、在实验的失败处进行探究

实验的失败会造成学生的认知冲突,激发起学生强烈的探究欲望,在探究原因的过程中,培养学生的科学态度以及分析问题、解决问题的能力。例如,在高中化学教材第二册(必修加选修)关于浓硝酸的不稳定性的教学中,我做了这样一个演示实验:在试管中加入65%的浓硝酸,小心加热至沸腾,一直没有产生红棕色气体,用带火星的木条也没有检验出氧气。课本上明确写着“浓硝酸不稳定,在加热或光照下分解放出二氧化氮气体”,实验为什么失败了?学生对此既感到迷惑又产生了很强的探究兴趣。于是我就以“浓硝酸加热为什么不分解”为题引导学生开展实验探究。课后,同学们做了许多实验,例如,用不同浓度的浓硝酸,用光照和加热做对比实验,在实验中提出了很多问题,有些能解决,有些暂时还解决不了,并且提出了各种不同的解释。后来有位同学在谈到本次实验探究的体会时写道:通过这次活动,不仅使我加深了对硝酸和氮的氧化物性质的理解,更重要的是我对科学家的工作有了初步的了解和体会。

标签:;  ;  ;  

探索性化学实验主题的选择_碘化银论文
下载Doc文档

猜你喜欢