形式多样的金属习题课课堂

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  摘要:作者通过创新实验、对比实验、趣味实验和幽默诙谐的类比讲解等多种形式,带领学生深入浅出,化难为易,生动有趣地上好每一节习题课,呈现了精彩高效的习题课课堂。
  关键词:创新实验;对比实验;趣味实验;风趣类比;习题课课堂
  文章编号:1008-0546(2015)07-0053-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
  doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.018
  学习顾名思义,由学和习两部分组成,学的方法有教师传授法和自我学习法。教师传授法目前大多数采用的课堂上的一对多。学生自学的途径有很多,如自己看书、上网查资料或看视频听名家讲解。习就是练习,实践证明,大多数同学只有通过一定的练习,才能够熟练掌握知识,达到举一反三、熟能生巧的程度。但习题讲评课,如果教师不精心安排,往往就是枯燥的、无效的,习题课的精彩高效对学生而言至关重要。下面我以第五章金属为例,谈谈五彩缤纷的习题之旅。
  一、设计探究实验质疑习题的严谨性
  例题 甲、乙、丙、丁四位同学,用铁与稀硫酸反应,所得有关数据记录如下:
  这种表格题,乍一看,高深莫测,学生通过层层对比,找到解题的关键:丙的稀硫酸完全反应,根据丙产生的氢气,计算出参加反应的硫酸的质量,进而得出正确答案,看似无懈可击,很有道理,但这类题型真的有实际意义吗?我们判断反应结束的标准是什么?答案显而易见——肉眼看不到有气泡产生了,说明反应结束了,但没有气泡产生了,真的是稀硫酸完完全全没了吗?
  带着这种疑问,我带领学生做实验——过量的铁粉和稀硫酸反应,等气泡不再产生时,测反应后溶液的pH值,反复多次实验得出结论:pH均小于7,事实证明:我们肉眼看到的没有气泡产生,并不是酸完完全全消耗掉了,而是酸的浓度太低,以致铁粉和稀硫酸反应无法继续。
  但探究并没有戛然而止,机灵的同学立刻质疑:硫酸亚铁的溶液本身就是酸性的啊!对学生的质疑,我大加赞扬,设计实验,继续探究,已知氯化钙溶液是中性的,让同学动手实验——过量碳酸钙粉末和稀盐酸反应,当气泡不再产生时,过滤,测滤液的pH值,同学反复多次实验得出结论:滤液pH小于7,进一步证明酸没有完全反应。
  “实践是检验真理的唯一标准。”通过2个简单易行的探究实验,质疑了这类习题的真实性,这也提醒出题者,不要为了出题而出题,要考虑题目的可行性,科学性,不要进入一种怪圈,出一些偏难怪的题目,来刁难误导学生,无形加重学生的负担。
  二、设计趣味实验释疑习题之惑
  1. “解疑福娃”
  有这样一道题:现用蚀刻的方法制作福娃的印证模板,制作过程:用稀盐酸除去金属表面的锈斑再进行打磨处理,在金属板上镀一层防酸材料---蜂蜡,在上面刻出福娃图像。用稀盐酸对其表面处理,稀盐酸就能吃掉金属,除掉蜂蜡,金属板上就显出福娃。几乎一半的同学都想不出,福娃是凹还是凸在金属表面?对着答案稀里糊涂似懂非懂,看着愁眉苦脸的同学,我善心大发,答应他们做“铝片刻字”趣味实验。
  2. 铝片刻字实验
  实验过程[2]将要刻字的铝片表面用细砂纸擦净,用毛笔蘸油漆写想写的字,用电吹风吹干,干后在字迹笔画周围滴稀盐酸,并用镊子夹棉花球轻涂,稍等片刻,用餐巾纸或棉花拭去盐酸,擦净表面。换一只毛笔蘸取腐蚀液(硫酸铜和氯化铁的混合溶液)涂在油漆写的字迹及其周围,稍等片刻,用水洗去,再涂一次或多次,最后用清水洗去腐蚀液,用镊子夹棉花蘸汽油擦去油漆字迹,这时变会看到铝表面出现的字啦!
  同学在兴奋欣赏自己的成果时,我的“刁难”又开始了,问题1:稀盐酸的作用?
  学生答:滴稀盐酸是为了破坏铝表面的氧化膜,使下面的蚀刻能顺利进行。
  问题2:铝片上的现象?发生的反应?
  学生答:金属表面有黑色、暗红色粉末生成,并且有气泡产生。 反应原理:2Al 3CuSO4[=]Al2(SO4)3 3Cu
  Al FeCl3[=]AlCl3 Fe
  问题3:汽油轻易擦掉油漆的原理?
  学生答:可能是汽油可以溶解油漆,形成了油漆的汽油溶液。
  “百闻不如一见,”同学们一下子豁然开朗了,不需老师多解释,学生自然想明白了“福娃蚀刻”的原理。俗话说“沉默是金,雄辩是银。”生活中,我们喜欢少说多做的人,化学课上,老师是不是也需要少说多做呢?
  3. 意外收获
  做铝片刻字实验的第一步是:用砂纸打磨铝片,一同学用力拼命打磨,气喘吁吁问:“老师,铝片表面的氧化膜除掉了没有?”我看着满头大汗的她,心疼地喊道:“你磨了这么久,旧的氧化膜早该除掉了,摩擦生热,说不定又长出新的氧化膜了。”同学一拍脑袋幡然醒悟道:“对啊!会不会又长出新的氧化膜了。”
  在师生不经意的对话中,我突然想到2009年苏州的一道中考题:一铝片用特细砂纸反复打磨数次,现象一:特细砂纸打磨过的铝片表面产生较多气泡,表面均匀附着紫红色的固体,现象二:特细砂纸打磨过的铝片表面无明显现象。现象一和现象二:对比说明了什么?正确答案是:打磨的用力程度和均匀不同和摩擦生热又产生了新的氧化膜。当时看到答案,不要说同学质疑,就连我也质疑,谁会想到这个答案呢?可今天同学在做实验打磨的时候,我竟然脱口而出了这个答案,学生纷纷点头赞同。
  这一意外收获,让我深深领悟到:“实践出真知。”实践是发现问题,解决问题最有效的途径,情不自禁地琢磨化学开篇第一句:“化学是一门以实验为基础的自然科学。”真心佩服:说的太好了!
  三、设计对比实验纠正错误思维   如何除去铜粉中的铁粉?题目一出,同学立刻回答:磁铁,我立即演示,用钕硼铁磁体放在盛有铜铁混合物的试管壁上,奇迹发现了,钕硼铁移到哪儿,铁粉就虔诚地跟到哪儿,非常好玩,学生们传着试管,玩的是不亦乐乎。
  趁他们开心,我继续刁难:还有什么化学方法呢?同学回答:稀硫酸溶液和硫酸铜溶液,“哪一种方法最好呢?”我继续追问,大部分同学不假思索地都选择硫酸铜溶液,理由是可以回收到更多的铜,答案貌似很合理,我进一步诱导:我们除杂的目的是什么呢?同学答:当然是除干净杂质喽!
  我点头微笑,继续设计实验,将铜粉和铁粉的混合物分成2等分,一份加足量稀硫酸,一份加足量硫酸铜溶液,然后放在教室的厨里,放置一天,让其充分反应。第二天课上,我拿2块同样大小的钕硼铁磁体分别放在试管璧上,同学惊奇地发现:铜铁混合物和硫酸反应后的固体,根本不理睬钕硼铁磁铁,任凭钕铁硼磁体孤零零的在试管上移动游走。铜铁混合物和硫酸铜溶液反应后的固体,被钕铁硼磁体牵着到处游荡。
  短暂的惊喜疑惑后,聪明的同学立刻联想到铁棒放入硫酸铜实验的现象,生成的铜附在铁的表面,将内部的铁包裹起来,内部的铁不可能完全反应,铁证如山,在事实面前,同学终于领悟到:用稀硫酸除铁粉,反应更完全,除杂效果更好。
  四、运用通俗诙谐的语言化难为简
  1. 一道难题引发的思考
  有这样一道习题:向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤。不可能存在的情况是:A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag 、Cu2 、 Zn2 、Mg2 ;B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Ag 、Zn2 、Mg2 ;C.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2 、Mg2 ;D.滤纸上有Ag 、Cu ,滤液中有 Zn2 、Mg2 。遇到这类题型,同学彼此面面相觑,不知如何下手?
  2. 火眼金睛寻实质
  我从铜和硝酸银反应的实质一步步引导:反应反应前溶液中的微粒是银离子、水分子,硝酸根离子,反应后溶液中的微粒是铜离子,水分子,硝酸根离子,反应前后不变的是什么微粒?变化的是什么微粒?同学对着板书一眼看出:银离子变成银单质,铜单质变成铜离子,水分子和硝酸根离子没变化。
  3. 恰当类比化难点
  我点头类比道:这就像教室里有人干了坏事,一群学生聚在一起看热闹,班主任来处理,当务之急是查找真凶,其他人都是打酱油的旁观者,水分子和硝酸根离子类似于打酱油的旁观者,真正起作用的是银离子和铜单质,所以铜单质和银离子不可共存的。至于为什么是铜置换银,反过来不行呢?我接着问:一般情况下,你乐意去招惹一个比你强的,还是一个比你弱的,他们笑答:当然是欺负比我弱的,招惹强的不是找打嘛!我继续点头道:人类社会也好,自然界也好,都是弱肉强食的世界,我们化学世界也一样啊!
  4. 切忌形而上学的偏见
  语言的通俗易懂,幽默风趣,学生更容易接受,作为理科老师,切忌枯燥的理论说教,不要认为,理科就该是枯燥的,甚至故弄玄虚,让学生云里雾里。在文学领域[3],有读者可能想:这些文章多深奥啊,要是我没法理解,肯定是因为他比我高明。这些书很难懂,那无疑值得我们去研究,很少有人会把它扔到一边,大声宣称:这些东西只是一些令人无法忍受的胡说八道。学术界的受虐,反映了形而上学的偏见。那就是,认为真理一定要通过艰苦的努力才能获得,因此那些足够容易阅读或者容易学到手的东西一定无足轻重,靠不住。文章越是使我痛苦,它包含的真理一定越多,就像孜孜不倦研究黑格尔的学者们,深信他是个天才,其实,他不过是一个非常平常的思想家,不过有三个出色的观点,而且不懂得将自己的观点表达清楚。同理,我们理科也一样,切忌犯形而上学的错误,完全没必要用高深的理论刁难学生,因为我们面对的是渴求知识的青少年学生,让学生轻松易懂地接受知识是我们的终极目的。
  5. 复合人才的培养
  化学世界里,日常生活中,我们都知道复合材料比单一材料好,合金的某些性能比纯金属好,推而广之,我们是不是也要培养文理兼备的复合人才呢?现行的高考方案,取消文理分科,其目的不就是培养既有理科生科学严谨的思维方式、又兼有文科生口若悬河的表达能力,如果我们一线的老师经常在课上对同学进行潜移默化的影响,复合型人才的春天还会远吗?
  参考文献
  [1] 王祖浩,王程杰主编.中学化学创新实验[M].南宁:广西教育出版社,2007:166-167
  [2] 阿兰.得波顿.拥抱似水年华[M].上海:上海世纪出版社:2004:68-69
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