本文摘要：摘要：由一杯實驗室制備二氧化碳反應(yīng)后的廢液引入。設(shè)計學(xué)生實驗檢測廢液中是否有氫離子;教師演示對比實驗檢驗、吸收二氧化碳;師生交流討論廢液的回收處理，智慧樹展示酸堿用途和性質(zhì)的相互關(guān)系;用數(shù)字化實驗測中和反應(yīng)溶液pH和溫度變化，感溫卡的使用;開啟
摘要：由一杯實驗室制備二氧化碳反應(yīng)后的廢液引入。設(shè)計學(xué)生實驗檢測廢液中是否有氫離子;教師演示對比實驗檢驗、吸收二氧化碳;師生交流討論廢液的回收處理，智慧樹展示酸堿用途和性質(zhì)的相互關(guān)系;用數(shù)字化實驗測中和反應(yīng)溶液pH和溫度變化，感溫卡的使用;開啟酸堿鹽的復(fù)習(xí)之旅。
關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng),情境,傳感器,感溫卡,實驗探究
一、設(shè)計理念和背景
學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是21世紀我國學(xué)生應(yīng)具備的、能夠適應(yīng)終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。學(xué)科知識是否有利于形成和發(fā)展核心素養(yǎng)，還要看知識與技能是如何獲取的。機械灌輸、被動接受的學(xué)科知識和技能是不可能形成核心素養(yǎng)，自主探究、主動建構(gòu)知識的過程才是核心素養(yǎng)發(fā)展的前提[1]。
在沒學(xué)酸堿鹽之前，很多同學(xué)會被之前畢業(yè)的同學(xué)敲過警鐘：“酸堿鹽這章很重要，很難學(xué)。”每當(dāng)有同學(xué)來向我們求證這句話的真?zhèn)蔚臅r候，我們總是答：“酸堿鹽是很重要，但并不難學(xué)，在前六章里早就學(xué)過，第七章只不過是匯總提升而已!”課堂上，每講一個新的知識點，就從前六章的知識點引入，比如，從第六章的溶液的導(dǎo)電性，引入電離方程式和溶液導(dǎo)電的原因。
從第四章的氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應(yīng)、實驗室制二氧化碳，引入復(fù)分解反應(yīng)的概念、發(fā)生條件和反應(yīng)實質(zhì);從第二章的二氧化碳通入紫色石蕊試液變紅、第三章的氨水加酚酞試液變紅，引入酸堿指示劑和酸堿的反應(yīng);從第五章的實驗室制氫氣引入酸和金屬的反應(yīng)，鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)引入金屬和鹽的反應(yīng);從第一章的稀鹽酸除鐵銹，引入金屬氧化物和酸反應(yīng);從第二章的實驗室制二氧化碳引入堿和非金屬氧化物的反應(yīng)。
從第一章的碳酸氫銨和堿式碳酸銅引入酸式鹽和堿式鹽。在復(fù)習(xí)這些知識點的同時，步步提升，從電離方程式中，找到離子結(jié)合的特點，自然而然地把離子方程式教給學(xué)生，學(xué)生知道了復(fù)分解反應(yīng)的實質(zhì)：總是朝著離子濃度減少的方向進行。堿式碳酸銅和酸反應(yīng)方程式的書寫，從特征離子的結(jié)合分析，學(xué)生寫起來輕松自如。
同時，把化學(xué)書127頁的離子方程式凝練、匯總、練習(xí)、鞏固，面對諸多題型，學(xué)生都應(yīng)付自如，體驗到“一覽眾山小”的驚喜。為了讓學(xué)生眼見為實，將數(shù)字化實驗大量應(yīng)用在這一章的教學(xué)上，測不同濃度的氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)、氫氧化鋇和硫酸反應(yīng)的電導(dǎo)率、pH、溫度等，數(shù)據(jù)、曲線一目了然，理論和實踐結(jié)合�？傊n堂遵循著回顧復(fù)習(xí)、螺旋上升、理論與實踐、現(xiàn)象與本質(zhì)和諧統(tǒng)一的理念前行。
二、設(shè)計思路
如何利用學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，在新課的基礎(chǔ)上提升復(fù)習(xí)課的效果?如何創(chuàng)設(shè)一個情境，把酸堿的通性融會貫通，把零散的知識串起來，達到思維導(dǎo)圖的效果?這是我們期待解決的課題。二氧化碳向來是中考熱點，那就從二氧化碳入手吧。
讓一杯廢液貫穿課堂首尾、串聯(lián)上下兩冊化學(xué)書。體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)的理念。數(shù)字傳感器，感溫卡的應(yīng)用，教師力爭將科學(xué)前沿技術(shù)應(yīng)用到日常教學(xué)。安排學(xué)生分組實驗，讓學(xué)生學(xué)會從實驗事實出發(fā)，解決思考實際問題，提升科學(xué)素養(yǎng)。
三、教學(xué)過程
[情景引入]PPT播放：學(xué)生做實驗室制取二氧化碳的照片。你知道她在做什么實驗嗎?[學(xué)生]實驗室制取二氧化碳氣體。[過渡]這是大家都做過的“實驗室制取二氧化碳的實驗”。請大家和老師一起寫出實驗室制取二氧化碳的化學(xué)方程式。[情景引入]圖片：大燒杯上面放一籃子：實驗完成后，老師請每位學(xué)生將錐形瓶內(nèi)的物質(zhì)倒入這樣的回收裝置中。
[討論]燒杯中的液體比較渾濁，若想得到澄清的溶液可以怎么辦?過濾需要哪些裝置呢?[設(shè)計意圖]從廢液引入，復(fù)習(xí)過濾操作要點。[過渡](出示小燒杯)這就是我過濾后得到的濾液。濾液中有哪些物質(zhì)呢?肯定有什么?[學(xué)生]有氯化鈣。[追問]濾液中還可能有什么物質(zhì)呢?[追問]究竟有沒有呢?要解決這個問題，最有效的方法是什么呢?實驗。
[過渡]下面我們就通過實驗來研究這濾液中是否含有未反應(yīng)完的鹽酸?要檢驗有沒有鹽酸，實質(zhì)是要檢驗什么離子呢?[學(xué)生]氫離子。[引導(dǎo)]思考：選擇試劑或方法的依據(jù)是什么呢?[學(xué)生]酸的五條通性。[過渡]查看：老師提供給你的試劑，除濾液外，還有哪些試劑?這些試劑都能用來檢驗濾液中是否含有氫離子嗎?[投影]實驗?zāi)康模簷z驗濾液中是否含有未反應(yīng)完的氫離子?
提供試劑：(1)紫色石蕊試液、無色酚酞、pH試紙;(2)鋅粒、銅片;(3)生銹的鐵釘;(4)硫酸銅和氫氧化鈉溶液;(5)碳酸鈉溶液。[過渡]請你選擇試劑，動手實驗，完成實驗報告。實驗中有哪些需要注意的地方呢?[討論]各小組同學(xué)匯報下實驗情況。
第1小組：你選擇了哪種試劑呢?實驗現(xiàn)象是什么，紫色石蕊試液變紅說明了什么?無色酚酞可以嗎?為什么?或你為什么不選擇無色酚酞呢?第2小組：你選擇了哪種試劑呢?實驗現(xiàn)象是什么?為什么有氣泡產(chǎn)生呢?說明了什么?你為什么不選擇銅片呢?
第3小組：你選擇了哪種試劑呢?實驗現(xiàn)象是什么，溶液怎么會變成黃色呢?鐵銹和誰反應(yīng)的呢?說明了什么?第4組，氫氧化銅可以嗎?實驗現(xiàn)象是什么?新制備的氫氧化銅固體是不是易溶于水的物質(zhì)呢?現(xiàn)在溶解了說明了什么呢?第5小組：你選擇了哪種試劑呢?實驗現(xiàn)象是什么?為什么有氣泡產(chǎn)生呢?[過渡]從檢驗濾液中是否含有鹽酸，你總結(jié)出檢驗物質(zhì)的一般思路嗎?[學(xué)生]思路：“我們在檢驗物質(zhì)時，不僅要看能不能反應(yīng)，還要看能否產(chǎn)生明顯的實驗現(xiàn)象。”
[過渡]這五種方法都可以檢驗濾液中含有鹽酸，從實際操作過程來看，你認為哪些方法較好呢?[學(xué)生]紫色石蕊、pH試紙、鋅粒、碳酸鈉溶液等。[小結(jié)]我們在檢驗物質(zhì)時，首先要想到能不能?其次還要考慮是否簡單、易行等。[設(shè)計意圖]發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究。
科學(xué)探究的意義：
(1)增進學(xué)生對科學(xué)知識的理解、使他們體驗到科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識、認識客觀世界的重要途徑，意識到提出問題和做出猜想對科學(xué)探究的重要性。知道猜想和假設(shè)必須用事實來驗證，知道科學(xué)探究可通過觀察、實驗等多種手段獲取事實和證據(jù)。
(2)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，使他們能夠在化學(xué)學(xué)習(xí)和日�，F(xiàn)象中獨立地或者經(jīng)過啟發(fā)發(fā)現(xiàn)一些有探究價值的問題。明確地表述所發(fā)現(xiàn)的問題，能對問題可能的答案做出猜想或假設(shè)，具有依據(jù)已有知識經(jīng)驗對猜想或假設(shè)做初步論證的意識。
能在教師指導(dǎo)下或通過小組討論為所要探究的具體問題設(shè)計簡單的實驗活動方案。能夠積極參與實驗，體驗到探究活動的樂趣和學(xué)習(xí)成功的喜悅。能夠用口頭或書面等方式表達探究過程和結(jié)果，并能與他人進行交流與討論。與他人交流談?wù)摃r，既敢于表達自己的觀點，又善于傾聽他人的意見[2]。
[創(chuàng)設(shè)情境]“知識樹·用途藤”(用酸的性質(zhì)作為主干，分別伸出四個枝干并注明具體的化學(xué)性質(zhì)，請學(xué)生回答它對應(yīng)的用途并用圖示方法對應(yīng)顯示。)[設(shè)計意圖]巧妙運用智慧樹來展示酸的用途，讓學(xué)生找到用途背后的化學(xué)原理。義務(wù)教育化學(xué)課程標準在三維目標部分闡述了各維度目標應(yīng)該承擔(dān)的教育教學(xué)要求：初中化學(xué)中的知識與技能學(xué)習(xí)應(yīng)該使學(xué)生能夠認識身邊一些常見物質(zhì)的組成、性質(zhì)及其在社會生產(chǎn)和生活中的初步應(yīng)用，能用簡單的化學(xué)用語予以描述，初步認識物質(zhì)的性質(zhì)和用途之間的關(guān)系;了解化學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的相互關(guān)系，并能以此分析有關(guān)的簡單問題[3]。
[過渡]我們在檢驗濾液中是否含有氫離子的時候，為什么不用氫氧化鈉溶液呢?是因為它們之間不反應(yīng)嗎?(展示：第4小組同學(xué)的實驗)。你有什么方法能證明：氫氧化鈉溶液和鹽酸之間確實發(fā)生反應(yīng)了呢?[學(xué)生]酚酞試液、測溫度的變化、pH試紙等。
[教師演示]用pH傳感器、溫度傳感器測氫氧化鈉溶液中加鹽酸pH的變化和溫度的變化，給學(xué)生一片感溫卡，讓學(xué)生測自己身體任何一個部位的溫度。[解釋]復(fù)習(xí)中和反應(yīng)的概念，并通過微觀示意圖，復(fù)習(xí)中和反應(yīng)的本質(zhì)。
[設(shè)計意圖]教師用數(shù)字化實驗測氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)后溫度的變化和pH的變化，讓學(xué)生從數(shù)據(jù)、曲線變化上，清晰地看到了酸堿中和反應(yīng)放熱的特點和酸堿性的變化;感溫卡的展示，讓學(xué)生驚喜地發(fā)現(xiàn)，還有同pH試紙一樣簡單測溫度變化的試紙呢![情境再現(xiàn)]PPT播放實驗室制取二氧化碳圖片，如何驗證產(chǎn)生的氣體為二氧化碳呢?
[學(xué)生]將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水，若石灰水變渾濁，則為二氧化碳。換成氫氧化鈉溶液行嗎?如果想吸收二氧化碳呢?為什么檢驗用氫氧化鈣溶液，而吸收一般用氫氧化鈉溶液呢?[演示實驗]向盛有等體積二氧化碳的兩個小塑料瓶中，分別加入等體積的飽和的氫氧化鈣溶液和氫氧化鈉溶液。請你觀察實驗現(xiàn)象并分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。
[討論]你觀察到哪些實驗現(xiàn)象?有哪些差異?(學(xué)生回答：一個變渾濁一個不變渾濁。)(提示：變癟的程度是否不同)為什么有差異呢?(學(xué)生回答：用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳效果好。)(追問：為什么氫氧化鈉溶液吸收效果好呢?)[小結(jié)]檢驗現(xiàn)象是否明顯;吸收效果是否完全等。
[追問]瓶子癟了是不是就一定是氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)了?是不是二氧化碳和溶液中的水反應(yīng)了?[設(shè)計意圖]用集滿二氧化碳的空礦泉水瓶做了三個對比實驗，形象地呈現(xiàn)了吸收和檢驗二氧化碳的藥品選擇依據(jù)，并證實了二氧化碳和氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈉反應(yīng)而不是僅和水反應(yīng)。
[過渡]氫氧化鈉和氫氧化鈣都屬于哪類物質(zhì)呢?它們化學(xué)性質(zhì)相似嗎?為什么?[討論]作為都含有氫氧根離子的堿，它們除了可以和二氧化碳等非金屬氧化物反應(yīng)外，還能和哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)?[過渡]性質(zhì)除了用來檢驗物質(zhì)、吸收物質(zhì)等，還能更廣泛用于生產(chǎn)、生活實際等。(用堿的性質(zhì)作為主干，先在三個枝干上用圖示的方法顯示出其用途，再讓學(xué)生說出這利用了堿的什么性質(zhì)并對應(yīng)顯示。)
[引導(dǎo)]前面我們分別復(fù)習(xí)了酸和堿的性質(zhì)，那么酸和堿之間有什么關(guān)聯(lián)呢?請你構(gòu)建它們之間的知識框架。[學(xué)生活動]學(xué)生在教師的引導(dǎo)下自主建構(gòu)包括以下關(guān)鍵詞的知識網(wǎng)絡(luò)并完成在學(xué)案上。關(guān)鍵詞：酸(或H+)、堿(或OH)、鹽、活潑金屬、金屬氧化物、非金屬氧化物、酸堿指示劑、酸堿性、pH表示酸堿度、中和反應(yīng)等等。[情境再現(xiàn)]PPT展示盛濾液的大燒杯，通過實驗，證實了這杯濾液中有鹽酸，能不能將這個廢液直接倒入下水道呢?[追問]想想看：若將濾液中的鹽酸除去，得到純凈的氯化鈣溶液，可加入稍過量的什么物質(zhì)?學(xué)生：碳酸鈣。
[設(shè)計意圖]從廢液的處理方法入手，將酸的五條通性再次靈活應(yīng)用，解決實際問題，學(xué)以致用。教師創(chuàng)設(shè)合適的路徑和臺階，讓學(xué)生將學(xué)過的知識或技能遷移到新情境中解決問題。在不同的實驗情境中學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)解決具體問題的經(jīng)驗和思維方法，提高解決問題的能力。[追問]碳酸鈣處理后的廢水鈣離子濃度過高，水的硬度會增加，有沒有更環(huán)保的試劑呢?若向濾液中逐滴加入碳酸鈉溶液，有何現(xiàn)象?發(fā)生哪些反應(yīng)?
[分組實驗]向廢液中逐滴加入碳酸鈉溶液直至過量，振蕩試管，觀察現(xiàn)象?學(xué)生：剛開始有氣泡，局部有渾濁，振蕩后渾濁消失，最后，渾濁不再消失。[追問]為什么會有如此的現(xiàn)象?發(fā)生了哪些反應(yīng)?化學(xué)反應(yīng)有先后順序嗎?
[設(shè)計意圖]教育部在《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》中的要求[4]：學(xué)生應(yīng)具備適應(yīng)終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，突出強調(diào)個人修養(yǎng)、社會關(guān)愛、家國情懷、更加注重自主發(fā)展、合作參與、創(chuàng)新實踐。通過學(xué)生親自實驗，讓學(xué)生感悟化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)和原理。同時，又復(fù)習(xí)了水的硬度、廢酸的污染處理問題，一舉多得。
四、教學(xué)反思
本節(jié)課以探究實驗室制取二氧化碳的廢液引入，圍繞廢液創(chuàng)設(shè)一系列情境，按照情境—問題—假設(shè)—實驗—討論的思路，系統(tǒng)復(fù)習(xí)酸和堿的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、用途，廢液的回收利用等。在教學(xué)內(nèi)容中尋找、挖掘顯性的和潛在的育人素材，教學(xué)方式上，有意識地較多設(shè)計激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動參與的活動，凸顯學(xué)生的體驗和感悟。力爭實現(xiàn)教師教得生動，學(xué)生學(xué)得有效。雖然只是一節(jié)普通的復(fù)習(xí)課，但是體現(xiàn)了發(fā)展了學(xué)生的核心素養(yǎng)，發(fā)揮了化學(xué)課的育人功能。
參考文獻
[1][4]吳星.從三維目標走向核心素養(yǎng)[J].化學(xué)教學(xué),2017(1)：3
[2][3]吳俊明.初中化學(xué)的育人功能與觀念滲透[J].化學(xué)教學(xué),2017(2)：10
相關(guān)教學(xué)類刊物推薦：《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》本雜志為中學(xué)化學(xué)教師的專業(yè)化發(fā)展服務(wù)，融科學(xué)性、知識性、前導(dǎo)性、實用性于一體的辦刊方針。
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