前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的冰水在化學實驗中的作用主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞:化學實驗;趣味實驗;臺灣;熒光棒
文章編號:1005-6629(2008)01-0057-02中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
化學是一門以實驗為基礎的學科,通過實驗的開展,可以激發學生的興趣,使學生形成一定的觀察能力、思維能力與創新精神。而化學趣味實驗以生動、鮮明、新奇的實驗現象來引發學生的學習興趣,能使學生產生強烈的學習動機,從而達到較好的教學效果[1]。怎樣才能使一個普通的化學實驗變得有趣,能夠更加吸引學生的注意力,是新課程改革中實驗改革的一個方向,也成為每一位中學化學教師關注和研究的一個問題。
由于經濟和社會發展的差異,臺灣地區的教材中知識結構的呈現形式與大陸相比有著明顯的不同。化學實驗的趣味化是臺灣中學化學實驗一個顯著的特征。本文以臺灣地區南一書局1999年出版的高級中學化學教材和臺灣彰化師范大學化學系承擔的臺灣地區教育部“提升大學基礎教育計劃”分項計劃三“以電腦多媒體改進化學教學計劃”項目成果“中學化學示范實驗”[2]為參照,通過和大陸新課程標準下的化學教材中所涉及的實驗相比較,來介紹和分析臺灣中學化學實驗的趣味性這一特征。
1變換實驗名稱,增加實驗趣味性
這類實驗多應用于知識介紹性的演示實驗上,一般是為了介紹物質的性質,通過物質之間的相互反應所產生的現象,使學生獲取科學知識。盡管對于實驗本身,幾乎沒有發揮的空間,但是,仍然可以通過變換實驗名稱,使實驗達到趣味化的目的。例如,指示劑和酸堿的反應,將“酸堿能使指示劑變色”改為“我變我變我變變變”或“搖身多變”;普通的置換反應,將實驗名稱由“鐵與硫酸銅的反應”改為“紅色警戒”;介紹過氧化氫的氧化性和還原性時,將過氧化氫稱之為“雙面俠”;將“鎂在二氧化碳中的燃燒”稱之為“鎂鎂真漂亮”;將硫酸銅的結晶水實驗稱為“熱得流汗了”。上述實驗內容沒有變化,只是在實驗名稱上做文章,僅僅是名稱改一改,卻能為實驗增添一份樂趣。
2替換實驗材料,增加實驗趣味性
在大陸義務教育階段教材中,有一個非常簡單而有趣的實驗“燒不壞的手帕”,如果有的時候一時尋不來合適的手帕或者棉布,在實驗室中通常也會用紗布代替。但是同樣的實驗,在臺灣的教學中被改為“燒不壞的鈔票”,相對于“手帕”或“棉布”,“鈔票”顯然更能引起學生的興趣,將實驗材料稍加改動,“趣味”立即凸現出來。再例如在學習到化學反應速率的相關知識時,大陸的教材是采用NO2平衡球來完成實驗,而臺灣的教學中,利用熒光棒這一學生感興趣的物品來做實驗材料,教學效果顯然更好。
熒光棒――溫度對反應速率的影響
實驗用品:
熒光棒、溫度計、燒杯、冰水、熱水
實驗步驟:
1.取3個500mL燒杯,分別加入300mL的冰水和熱水于第一和第三個燒杯中,第二個燒杯中不加水。
2.取三支熒光棒并且輕輕地折斷內部的薄玻璃管,分別置入上述三個燒杯中約 2-3 分鐘 ,觀察三支熒光棒的發光強度。
3.從冰水和熱水的燒杯中同時取出熒光棒,放置在第二燒杯中并且靠近于第二支熒光棒的兩旁。觀察并比較三支熒光棒的發光強度。
注:若室內亮度太亮,則放置在無光線之處以利于觀察。
實驗簡介:
化學發光是給予發光化合物一個外加的能量,使其電子由基態躍升到激發態,當電子由激發態返回基態時放射出熒光或磷光。本示范實驗是藉由發光的強度來觀察溫度的高低對反應速率的影響[2]。
在不影響甚至優于原實驗現象的前提下,通過實驗材料的簡單替換,達到趣味目的,也是實驗趣味化的一個特點。
3與生活結合,增加實驗趣味性
通過化學實驗與生活實踐相結合的方式,不僅能使學生認識到化學和生活的密切聯系,以及化學在人類進步和科技發展中的巨大作用,還有助于使學生養成在生活中的主動探究意識,從而使學生形成良好的科學素養[3]。例如,“鐵錚錚的食物――再現食品中的鐵粉”,以生活中補鐵的食品做原材料,通過檢驗食物中的鐵元素,增強學生的思維能力和動手能力,進而可以引導學生延伸到補鋅食品、補鈣食品等的檢驗上;學習原電池時,引導學生自制原電池使電器發聲;“辨別米酒與高粱”實質是利用重鉻酸鉀與酒精的反應,通過顏色的變化判斷酒精濃度的大小;利用雞蛋做演示半透膜性質的“返老還童的蛋”、利用氫氧化鎂和鹽酸的反應說明醫療上“中和胃酸消除胃痛”的原理等。
上述實驗的特點就是使實驗內容或實驗材料生活化,利用生活中常見的物質或反應吸引學生的注意力,使學生認識到隱藏在生活背后的化學知識,促使學生深刻地思考生活中的化學現象,主動地發現生活中的化學問題,也可以增強學生的社會責任感和參與社會事物的能力。
4打破常規,增加實驗的趣味性
科學探究是從問題開始,發現和提出問題是探究性學習的開端,沒有問題就不可能有探究[4]。“問題”是指對教學單元進行教學目標分析, 根據學習者現有的經驗, 對當前學習對象, 具有不確定性而難以理解的基本內容, 即認識客觀世界的矛盾。化學實驗的開展,也必須以學生已有的科學知識為前提,通過和已有知識的比較,才能有效地培養和發展學生的觀察、操作、思維等多種技能和多種能力[5]。如果學生發現新的知識和已有知識之間產生矛盾時,則更能吸引他們去主動探究,獲取新的知識。下面這一類實驗,就是利用實驗現象和學生先期預測現象之間的明顯反差,使實驗產生趣味性,吸引學生的注意力。例如我們通常所做的“魔棒點燈”,“水火相容”等,以及下面介紹的這個小實驗:
雙胞胎姊妹花――水與冰的不同命運
實驗用品:
兩個250 mL的燒杯、0℃的水和冰各100g、溫度計兩支、98%的濃硫酸、玻璃棒
實驗步驟:
1.分別將將100g 0℃ 的水和冰裝入兩個燒杯中。
2.將兩支溫度計分別放入兩個盛水和冰的燒杯,觀察讀數。
3.分別于此兩燒杯各倒入100mL 98%的濃硫酸,并攪拌均勻。
4.注意觀察兩燒杯的溫度變化
教學提示:
1.和學生一道回憶濃硫酸稀釋的正確方法。
2.操作過程注意不要讓硫酸濺到皮膚或衣服上。
3.在實驗示范前,要求學生先預測加入硫酸后,冰與水的溫度變化情況,并簡單敘述推測的理由。
實驗簡介:
0℃的水和0℃的冰是一對雙胞胎姊妹花,雖然體內皆流著相同的血液―H2O分子,但分別遇到H2SO4,卻擁有不同的命運,0℃ 的水溫度上升30-35℃,而0℃ 的冰反而下降 10-15℃[2]。
在這個實驗中,利用學生已有的知識―濃硫酸稀釋過程中會放熱,來對學生預測濃硫酸和冰混合過程中的溫度變化產生干擾,使學生在觀察到實驗結果和預測現象產生不吻合時,產生極大的渴望知道“為什么”的興趣,從而有利于更好的完成教學目標。
通過化學實驗的趣味化,可以在教學過程中有效的調節課堂氣氛,使學生由被動的聽講轉化為積極主動的觀察與思考。而且中學化學實驗的趣味化,也給新課程改革中實驗改革及地方課程與校本課程的開發、學生研究性學習的開展提供了新的途徑。因此,研究臺灣中學化學實驗的趣味化途徑,希望對于新課程改革中實驗趣味化進程和開發具有本地特色的趣味實驗課程提供一定的幫助。
參考文獻:
[1]鄭長龍等. 化學實驗教學新視野[M].北京:高等教育出版社,2003:89.
[2]彰化師范大學化學系.中學化學示范實驗[EB/OL].163.23.211.3/chemdemo/.2007-06-27.
[3]王磊, 劉強, 張小平等. 試析《普通高中化學課程標準(實驗) 》中的實驗體系[J].化學教育.2004.(9):9-12.
1.考核學生的基本實驗操作能力,特別是操作細節。
2.考核學生的實驗評價和語言表達能力。
實驗方案的評價應遵循以下原則:①能達到實驗目的;②所用的原料常見、廉價;③原料的利用率高;④過程簡捷優化;⑤沒有對環境造成污染;⑥實驗的誤差小;⑦實驗安全。能達到上述七點要求的實驗方案應該說是最優方案。
3.考核學生的實驗設計能力。
4.考核學生的定量分析和數據處理能力。
二、實驗試題結構
1.實驗目的。
2.實驗裝置(氣源、凈化裝置、干燥裝置、主反應發生裝置、產品防變質裝置、尾氣處理裝置等)。
3.文字信息(一般以表格的形式給出)。
4.試題問答。
問題1:儀器的名稱
問題2:基本操作(氣密性檢查、離子檢驗、溶液pH測定、沉淀的洗滌,判斷沉淀是否洗滌干凈等見學案)。
問題3:氣體純度的檢查
點燃或加熱通有可燃性氣體(H2、CO、CH4、C2H4、C2H2等)的裝置前,必須檢查氣體的純度。例如,用H2、CO等氣體還原金屬氧化物時,需要加熱金屬氧化物,在操作中不能先加熱后通氣,應當先通入氣體,將裝置內的空氣排干凈后,檢查氣體是否純凈(驗純),待氣體純凈后,再點燃酒精燈加熱金屬氧化物。
問題4:儀器的連接順序
根據實驗目的、注意事項、安全問題等,按氣體流動順序連接好實驗儀器。
(1)所用儀器是否恰當,該儀器是全用還是選用。
(2)儀器是否齊全,如制有毒氣體及涉及有毒氣體的實驗是否有尾氣的吸收裝置。
(3)安裝順序是否合理,如是否遵循“自上而下,從左到右”;氣體凈化裝置中不應先經干燥,后經過水溶液洗氣。
(4)儀器間連接順序是否正確,如洗氣時“長進短出”,干燥管除雜質時“大進小出”,排水量氣時“短進氣,長出水”等。
問題5:反應原理(氣體制備原理、主反應原理:具體情況具體分析)
問題6:通入氣體(反應前:一般來說目的是排盡裝置中的空氣,防止干擾后續實驗;反應后:趕盡產生的氣體,確保被完全吸收)
問題7:產品防變質原理
問題8:防倒吸
問題9:量氣讀數問題
問題10:加熱操作先后順序選擇
若氣體產生需加熱,應先用酒精燈加熱產生氣體的裝置,等產生氣體后,再給實驗需要加熱的固體物質加熱。例如,用濃硫酸和甲酸共熱產生CO,再用CO還原Fe2O3,實驗時應首先點燃CO發生裝置的酒精燈,生成的CO趕走空氣后,再點燃Fe2O3的酒精燈,而熄滅酒精燈的順序則相反,原因:在還原性氣體中冷卻Fe可防止灼熱的Fe再被空氣中的O2氧化,并防止石灰水倒吸。
問題11:冷凝回流的問題
有的易揮發的液體反應物,為了避免反應物損耗和充分利用原料,要在發生裝置設計冷凝回流裝置。如在發生裝置安裝長玻璃管等。
問題12:冷卻問題
有的實驗為防止氣體冷凝不充分而損失,需用冷凝管或用冷水、冰水冷凝氣體(物質蒸氣),使物質蒸氣冷凝為液態便于收集。
問題13:防止倒吸問題
在某些實驗中,由于吸收液的倒吸,會對實驗產生不良的影響,如玻璃儀器的炸裂、反應試劑的污染等,因此在有關實驗中必須采取一定的措施防止吸收液的倒吸。
問題14:具有特殊作用的實驗改進裝置
①防堵塞安全裝置:如圖2所示,為防止分液漏斗中的液體不能順利流出,用橡皮管連接成連通裝置(見恒壓式);為防止粉末或糊狀物堵塞導氣管,可將棉花團置于導管口處(見防阻式(I、II)。
②液封裝置:如圖2所示,為防止氣體從長頸漏斗中逸出,可在發生裝置中的漏斗末端套住一只小試管(見液封式)。
③防污染安全裝置:如圖3所示,灼燒式可用于除尾氣CO;吸收式可用于除Cl2、H2S等;收集式可用于防止有毒氣體進入空氣中。
問題15:實驗方案設計
問題16:實驗方案評價
問題17:儀器的作用
問題18:產率的計算、純度的計算等
問題19:拆卸時的安全性和科學性
實驗儀器的拆卸要注意安全性和科學性,有些實驗為防止“爆炸”或“氧化”,應考慮停止加熱或通氣的順序,如對有尾氣吸收裝置的實驗,必須將尾氣導管提出液面后才能熄滅酒精燈,以免造成溶液倒吸;用氫氣還原氧化銅的實驗應先熄滅加熱氧化銅的酒精燈,同時繼續通氫氣,待加熱區冷卻后才能停止通氫氣,這是為了避免空氣倒吸入加熱區使銅氧化,或形成可爆氣;拆卸用排水法收集需加熱制取氣體的裝置時,需先把導氣管從水槽中取出,才能熄滅酒精燈,以防止水倒吸;拆卸后的儀器要清洗、干燥、歸位。
三、實驗題型及解題思路
1.實驗試題分類
(1)化學實驗的基本方法;(2)物質的檢驗、分離和提純;(3)物質的制備;(4)實驗方案的設計與評價等。
2.解題方法
(1)認真審題。要認真閱讀題干,弄懂試題的目的或要求,明確實驗目的,帶著信息去看問題,有的時候是帶著后面的問題回頭看題干,因為有的時候,答案就在題干中;其次分析所應用的化學原理;再分析所給儀器的用途;最后作答。
(2)圍繞主要問題思考。如選擇適當的實驗路線、方法;所用藥品、儀器簡單易得;實驗過程快速、安全;實驗現象明顯。
(3)思考有關物質的制備、凈化、吸收和存放等有關問題。如制取在空氣中易水解的物質(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物質時,往往在裝置末端再接一個干燥裝置,以防止空氣中水蒸氣進入。
(4)思考實驗的種類及如何合理地組裝儀器,并將實驗與課本實驗比較。如涉及氣體的制取和處理,對這類實驗的操作程序及裝置的連接順序大體可概括為:儀器組裝檢查氣密性發生除雜質干燥主體實驗防變質處理尾氣處理。
四、典題分析
例題 草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4?2H2O)無色,熔點為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解。回答下列問題:
(1)甲組同學按照如圖所示的裝置,通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物。裝置C中可觀察到的現象是_____________,由此可知草酸晶體分解的產物中有__________。裝置B的主要作用是____________。
(2)乙組同學認為草酸晶體分解的產物中含有CO,為進行驗證,選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復選用)進行實驗。
①乙組同學的實驗裝置中,依次連接的合理順序為A、B、_______________。裝置H反應管中盛有的物質是_____________。
②能證明草酸晶體分解產物中有CO的現象是_______________。
(3)設計實驗證明:
①草酸的酸性比碳酸的強_______________。
②草酸為二元酸_______________。
解析:(1)草酸晶體(H2C2O4?2H2O)無色,熔點為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解,如果草酸受熱分解,分解時會產生二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈣反應生成難溶性的碳酸鈣沉淀而使澄清石灰水變渾濁,所以C中觀察到的現象是:有氣泡冒出且澄清石灰水變渾濁,說明有二氧化碳生成;草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水,草酸易揮發,導致生成的氣體中含有草酸,草酸和氫氧化鈣反應生成難溶性的草酸鈣而干擾二氧化碳的檢驗,B裝置溫度較低,有冷凝作用,防止干擾二氧化碳的檢驗,故答案為:有氣泡冒出,澄清石灰水變渾濁;CO2;冷凝(水蒸氣和草酸),防止草酸進入裝置C反應生成沉淀而干擾CO2的檢驗。
(2)①F、D、G、H、D、I;CuO(氧化銅);②H中的粉末由黑色變為紅色,其后的D中的石灰水變渾濁。
關鍵詞:啟發式;創新實驗;創新能力;教學
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)51-0161-02
“創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力”。如何培養創新精神,怎樣增強實踐能力,是人才培養模式改革中的重點。2010年,筆者主要參與籌建的“精細化學品化學創新基地”獲得長沙理工大學創新平臺基地建設項目立項,成為我校化學化工類專業大學生參與創新實驗計劃的開放式平臺。作為指導教師,覺得如何在較短的時間內讓學生盡快掌握扎實的精細有機合成操作技能,同時培養他們靈活運用自己有限知識解決實際問題的能力,成了指導任務中的重中之重。這對教師教學方法的運用提出了較高的要求。本文將結合筆者的教學經歷,以具體事例談談如何在實驗教學中合理運用啟發式提問教學法培養大學生的創新能力和實踐能力。
實例1:燒杯凍冰
做實驗時,經常需要用到冰。在一次做創新實驗過程中,一學生用玻璃燒杯盛水放冰箱制造冰水,或許由于學生疏忽,第二天才取出燒杯。結果發現燒杯裂了,水流干了。此時,我就問在場的學生:“為什么燒杯會開裂呢?”學生們開始積極思考,大家都說:“水變成冰,體積變大,把燒杯脹破了。”我反駁道:“可是燒杯沒有密封啊?”這時有學生附和道:“確實,燒杯沒有密封,冰應該會往上長,怎么會脹破燒杯呢?”再次將開裂的燒杯給學生仔細觀察,并提醒:“在冰凍的過程中水是否可能被密封?”“水的表面結冰了!”有學生大聲說道。在場同學恍然大悟:因為水的表面結冰,使空間形成密閉體系,下層水在結冰過程中體積膨脹,因而把燒杯脹裂。到此,我們已經知道燒杯為什么會開裂了,但還剩下一個問題:為什么水表面會先結冰呢?這是一個傳熱問題。因為燒杯內部的水,需經過燒杯壁,與外界進行熱交換,傳熱速率慢,結冰慢;而表面的水,則直接進行熱交換,傳熱速率快,結冰快。日常生活中“將玻璃杯裝純凈水放冰箱后,水成冰塊了,杯子炸了”也是這個道理。
實例2:回流反應
在做很多精細化學品創新實驗時,我們經常選擇回流裝置來實現某些反應的轉化。盡管學生們在《有機化學實驗》實驗課程1]中涉及到了相關的反應裝置,然而他們卻不知道其中所以然,因而也經常會問起:老師,需要加溫度計嗎?溫度應該設定多少呢?對于新進實驗室或剛涉及到此類操作(以乙醇為溶劑進行的回流反應為例)的同學,我會故意問問:這個反應的溫度是多少?而大部分學生總會讀出控溫設備上的溫度(如90℃)。此時,我提醒學生:你知道里面的溶劑是什么嗎?“乙醇。”“那么乙醇在敞開的環境下能達到90℃嗎?你們認為體系中的乙醇處于一種什么狀態?”至此,學生都會恍然大悟:由于乙醇處于氣液平衡狀態,因而反應始終是在乙醇沸點附近進行的。經過這些實地交流,筆者發現學生在后來設計類似反應的時候,知道了將溶劑沸點和反應溫度關聯來考慮如何選擇適合反應的溶劑體系。
實例3:萃取
萃取是精細化學品實驗中用來提取或純化有機化合物的常用操作之一。在交流過程中,學生對諸于“45度傾斜”、“勿對人”、“常放氣”、“少量多次”等基本原則都有掌握,盡管操作中時有忘記。由于萃取劑的用量和萃取的次數是直接關系操作收率的關鍵因素,因此我在教的過程中都會問如下兩個問題:(1)每次都加等量萃取劑嗎?(2)萃取多少次才算完呢?或許是在《有機化學實驗》中老師提到“每次20~30mL,萃取2-3次”。每一屆和我做創新實驗的學生都會如此答道。
在每個學生的第一次操作中,我都要求學生按照自己之前所學的去做,而我在一旁觀看。結果在加入第一次20~30mL萃取劑,振蕩之后,無論延長靜置時間,總覺得萃取劑太少,像消失了似的,而后面的兩次萃取中,萃取劑卻基本沒有減少。面對學生的這個疑問,我不急著給出解釋。而是要求學生仔細思考“兩種液體振蕩充分混合后,會發生什么現象?”,并建議學生聞一聞靜置分離后的水相。經過這兩點提醒,學生明白首次萃取時萃取劑因為部分溶于水而引起損失,而后兩次,由于萃取劑在水中已達到飽和,所以基本沒有減少。由于創新實驗所做的都是微量反應,因此我還會問學生:每次萃取時萃取液的濃度有啥變化?如果每次萃取時不小心撒掉幾滴,哪次對實驗結果造成的影響最大?顯然,由于首次濃度較后兩次的要高很多,所以損失造成影響較大。
關于萃取次數的問題,我會問他們:你怎么知道三次萃取就夠了?如何才能肯定地知道萃取已經基本完全了?并提醒他們,自己在下每一個結論的時候都應該有一個合理的、經得起考究的理由,而不是“老師這樣說的”或“書本上是這樣寫的”。
另外,偶爾也有學生不知道“哪一層才是有機相,哪一層才是水相”的情況發生。盡管我本人很清楚地知道,但我也常建議學生自己做一個簡單的實驗來進行判斷:任取其中一層的小量液體,置于試管中,并滴加少量蒸餾水,若分為兩層,說明該液體為有機相;若加水后不分層,則是水溶液。
經過這些交流和實訓,學生對萃取的相關知識及關鍵操作都牢記于心,并在實際操作中靈活運用:第一次萃取時,使用萃取劑的量,常要較后繼幾次多一些;處理量增大時,萃取劑用量相對也增多些;采用TLC(薄層層析色譜)分析手段判斷萃取終點等。
實例4:干燥
干燥是產物提純前經常涉及到的一個環節。特別是萃取完后,通常要先行干燥以除去體系中的水分。這樣可以使液體的前餾分大大減少,或破壞某些液體有機物與水生成的共沸混合物。雖然書本1]上有提到“一般干燥劑的用量為每10mL液體約需0.5~1g”,但是學生很少了解,我本人也覺得難以在實際中運用。其實由于液體中水分含量不等,干燥劑本身干燥能力的差別等諸多原因,很難確定具體的數量。那么在學生添加干燥劑之前,我常問到“應該采用哪類干燥劑?加多少量合適?”等類似問題。面對前一問題,很多同學都明白干燥劑選擇的基本原則。但對于后一問題,大部分學生持迷惑態度,也有學生說盡量多加一些。此時,我會啟發他們:干燥劑(實驗中常用硫酸鈉或硫酸鎂)是如何起到干燥作用的?“和水反應!”“那和水反應后,干燥劑會是什么形態?”“可能結塊吧!”至此,答案已經浮現。“那么是不是干燥劑加得越多越好呢?是否會有不良影響?”“可能會吸附產品吧!”這樣,所有疑問得到合理解決,干燥正確的操作應該是:用勺取適量干燥劑直接放入液體中,振搖片刻,如果發現干燥劑附著瓶壁,互相粘結,則表示干燥劑不夠,應繼續添加,直到在干燥較長時間后仍保持有流動顆粒或粉末存在[1]。
總之,啟發式提問教學在培養大學生創新思維方面有著重要的作用,有利于打破從小打上的“注入式教學”烙印,改變被動接受知識的地位,克服養成的“老師教什么、學生學什么”的潛意識,突破單一思維模式和學習方法,最終達到培養大學生創新思維和提高大學生創新能力的教學目的。
參考文獻:
[1]王清廉,沈鳳嘉.有機化學實驗[M].第2版.高等教育出版社,2001.
【關鍵詞】預設 開放 有效結合 探究性實驗
一、問題提出
新的《普通高中化學課程標準》要求:“通過實驗探究活動,掌握基本的化學實驗技能和方法,進一步體驗實驗探究的基本過程,認識實驗在化學科學研究和化學學習中的重要作用,提高化學實驗能力。”新課程標準要求將探究性學習作為一種能夠有效培養學生科學素養的學習方法,這對學生的學習方式和教師的教學行為起到了重要的指導作用。
然而,由于新教材中沒有明確規定探究性實驗的界限,化學實驗課堂就出現了兩種極端狀況。一種是只注重實驗探究過程,任何實驗都強調學生自主探究,學生對所探究的實驗準備不充分,教師對實驗沒有預設,學生天馬行空地想到哪做到哪。課堂看似熱鬧非凡,學生卻收效甚微,教師苦不堪言。另一種是只注重實驗結果和評價。教師和學生把很值得探究的實驗從目的、原理、方法、步驟都設計得完完整整再進行實驗。整個課堂有問有答,看似完美無缺,學生對知識的掌握和實驗的細節在教師的設計下都了然于胸,卻無法有效培養學生的探究能力,更無法有效提升學生的思維能力。
結合新課程要求和探究性實驗教學的現狀,筆者經過數年的實踐研究,通過反復探討、思考,發現“預設”與“開放”有效結合的研究性學習方式頗為有效。
二、概念界定
1.探究性學習。探究性學習是指知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境下,借助他人(包括教師和學習伙伴)的幫助和指導,利用必要的學習資料,通過人際間的協作活動而構建的學習方式。教師在教學過程中引導學生進行自主學習、探究學習和合作學習,幫助學生形成終身學習的意識和能力。
2.預設。“預設”是依據教學目標、教學內容和學生已有的知識結構、認知水平,選擇適當的教學方法和教學手段在學生進行探究性實驗前有目的、有針對性地對實驗內容或活動項目進行規劃的過程。通過預設使學生在知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀方面產生進步和發展,從而實現預期的教學目標的達成。
3.開放。“開放”是以學生的發展為本,以提升學生的思考、表達、操作、觀察實驗現象的能力為目標,對探究性實驗的原理、方案、步驟、試劑、實驗條件等不做唯一答案要求,是一個動態的教學過程。教師在學生制定方案和實施實驗過程中,只起“引導”作用,對學生實驗過程中的知識盲點給予相應指導。
三、探究性實驗教學中“預設”與“開放”有效結合的基本思路
“預設”與“開放”是課堂教學中的兩個方面。探究性實驗教學過程既是一個充分預設的過程,也是一個以學生為主體、教師為主導的動態開放過程。教師在“預設”的基石上使學生構建新知識,“預設”是為了更好地實現探究性實驗教學的“開放”。而探究性實驗教學的“開放”隨學生素質、狀態、環境等條件的改變為教師的下次“預設”提供更多信息和彈性。因此,探究性實驗教學的“預設”與“開放”是相互兼容、相互融合的過程,“預設”與“開放”有效結合的探究性學習方式能使課堂教學達到事半功倍的效果。
案例1:苯酚的課堂導入。
【導入一】直接導入:這節課學習“苯酚”,首先探究它的性質。
【導入二】展示并投影苯酚軟膏及使用說明書。
【預設】設計實驗探究苯酚可能的性質。
【導入三】視頻:2011年6月4日,建德市境內杭新景高速公路苯酚槽罐車泄漏,新安江受苯酚污染,杭州55萬人用水受影響。
【預設】(1)從這則新聞中你了解到苯酚哪些信息?(2)新安江受污染段為什么要停止取水?(3)若你在事發現場,你該怎么辦?(4)消防隊員怎么處理現場,你推測苯酚可能有什么性質?請設計相應的實驗,探究苯酚可能的性質。
【效果反饋】
導入一,教師基本不“預設”,問題范圍太寬,學生摸不著頭腦,探究性實驗基本變為照書本實驗,學生的思維得不到充分發展,探究性實驗因為“無度開放”導致流產。
導入二,用生活中的藥物可以激發學生的興趣,從藥品說明書中學生可以得到較多信息,比如“消毒防腐劑”“色澤變紅后性狀發生改變”“用酒精洗凈”“ 不能與堿性藥物并用”,這些信息“預設”也為實驗的“開放”指明了方向。
導入三,用發生在學生周邊的新聞事件,極大地激發了學生想了解苯酚性質的欲望,學生對苯酚的毒性、溶解性、處理和檢測方法產生了強烈的好奇。教師的“預設”為探究性實驗的“開放”鋪設了基石。本文將詳細介紹該導入方式在探究性實驗教學中“預設”與“開放”有效結合的實踐過程。
作為以實驗為基礎的化學課程,有眾多的實驗素材,教師應根據教學情況篩選素材、設計符合學生特點的“預設”方案,有效地引導學生思考、討論、操作實驗,打開學生的思維。
教師不同的“預設”方案會引導不同的“開放”效果,教師有必要在課堂教學前設計好探究性實驗“預設”與“開放”的教學流程,做到有的放矢。(苯酚的教學設計流程圖見附件1)
探究性實驗教學中的“預設”與“開放”有效結合的設計流程
四、“預設”與“開放”有效結合的實踐策略
在開放的探究性實驗教學中,學生是問題探究的主體,教師是組織者、引導者和共同學習者。在教學過程中,要讓學生有充足的時間思考和實驗,教師根據學生的個體差異和課堂實況進行組織調控,給予必要的指導和幫助。“預設”要從學生的角度出發,把握好難度和梯度,關注學生的個體差異,注意“長尾效應”。在學生思考過程中不要過密地提問或提示,不能固化學生的思維,要讓學生主動探究。
(一)預設與開放
1.“預設”為基石打開學生思維。開放的探究性實驗并不是按部就班地依照直接給出的方案做出和教材書完全一致的實驗,實驗的方案、過程、結果等都是開放的。
教師要以教師的“預設”為基石,引導學生主動思考、積極探究,在學生思維出現障礙時,有效引導學生跨過障礙,提升學生的思維能力。
案例2:教學活動片段。
【學情分析】通過烴的學習,學生已掌握了苯及其同系物的結構與性質關系;在醇的學習后,已學會醇羥基的結構與性質關系,認識了醇羥基的化學性質。因此,學生在苯酚的學習時,學習方法和知識基礎上已具有適當的鋪墊。教師引導學生對苯酚、苯、醇進行比較分析、猜想、討論和實驗探究。
【引導預設】按上述案例1中“導入三”。
從結構上看,苯酚分子是由一個苯環和一個羥基組成,那么苯酚是否有與苯或醇相似的性質呢?
【方法指導】從物理性質看,你認為苯酚的溶解性如何?如何處理含酚廢水?
學生活動:
【討論與分析】學生依據醇、苯的物理性質進行猜想和推測。
①與水互溶,溶于有機溶劑(醇)
②不溶于水,溶于有機溶劑(苯)
③溶于有機溶劑,不一定溶于水(可能需要某種條件,如溫度)
④一定溶于水,溶解度情況不確定(否則水污染怎么這么嚴重?)
學生通過設計實驗探究苯酚的溶解性,與苯和醇溶解性比較,分析苯酚特殊溶解性的原因。
【學生實驗】(學生自主完成)
【效果反饋】
借用生活案例(苯酚事件2011新安江),用發生在學生周邊的真實案例引發學生的好奇心,激發學生的求知欲,從而產生強烈的學習動力。學生在聽到新聞感到震驚的同時,通過實驗探究的方式了解苯酚的溶解度。有學生在實驗探究過程中發現苯酚在65℃熱水中渾濁變澄清,冷卻后又變回渾濁:
他得出結論:苯酚在水中溶解度不大。提出含酚廢水的處理方案:利用加熱再冷卻的方法析出苯酚。還有學生發現苯酚能與苯、四氯化碳等有機物互溶,想到萃取的方法。有學生則干脆跳出溶解度的思維視線,想到活性炭的吸附性。這些方法來源于學生自己的思考與探究,比教師在課堂教學中刻意強調“含酚廢水的處理”更有成效。
化學來源于生活,化學服務于生活。教師在處理教學內容時要聯系生活實際、緊扣社會熱點,不要干涉學生的思維,要以“預設”為基石能更好地開放學生的思維。
2.用“預設”支撐開放性探究實驗。教師根據學生的實際學習情況,適度地對探究性實驗進行“預設”,引導學生進行科學的猜想和預測,培養學生分析、設計、探究實驗的能力,養成學生分析問題時透過現象思考本質的習慣,使學會比較學習的方法。
探究同一個化學反應的實驗方案有多種,如果預設的范圍太寬,學生會無從下手;如果預設的范圍過窄,會使學生的思維僵化。“預設”要有針對性,通過“預設”引導學生正確評價,從綠色化、簡單化等多角度比較后設計合理的實驗方案進行實驗。“預設”能較好地調控探究性實驗“開放”度,能有效地調節過于沉悶的課堂氣氛,是開放性探究實驗的支撐點。
案例3:教學活動片段。
【學情分析】結構決定性質:烷烴、烯烴、炔烴、苯的同系物、醇、醛、酸、酯就是根據結構中官能團進行分類的。同類物質的性質既有共性又有個性,根據官能團可以預測物質的性質。
【預設】結合“案例1中苯酚導入三”視頻消防隊員處理現場信息與苯酚結構,探究苯酚化學性質。你可以想出哪些實驗方案?請設計實驗探究酚羥基的性質。
學生活動:
學生通過分析“案例1中苯酚導入三”視頻信息結合苯酚官能團,猜想苯酚可能有酸性。
學生設計方案及實驗:
【活動探究】實驗1. 在試管中取2mL苯酚溶液,滴加石蕊試劑,觀察現象。
實驗2.測苯酚溶液PH值。
實驗3.在試管中取2mL氫氧化鈉溶液,滴加2~3滴酚酞試液,再加入少量苯酚固體,振蕩,觀察顏色變化。
實驗4.熔融苯酚中加金屬鈉。
實驗5.苯酚溶液中加氧化銅或氧化鐵固體。
實驗6. 在試管中取2mL苯酚溶液,加碳酸鈉固體,觀察現象。
實驗7.在兩支試管中分別加入2ml苯酚濁液,并分別向其中加入碳酸鈉固體、碳酸氫鈉固體,充分振蕩,觀察并比較現象。
……
【學生實驗】(學生自主完成)
【引導】苯酚酸性如何?上述哪些實驗能說明苯酚的弱酸性?你還有什么辦法?
【效果反饋】
從學生的學情分析,學生預測苯酚既有羥基的性質又有苯基的性質,而根據他們已有知識中羧基含有羥基卻有酸的性質,乙醇中有醇羥基,如果苯酚的性質任由學生探究,勢必有探究酸性的、醇性質的還有苯性質的,而其中酚羥基性質的探究就有很多方案,在學生的思維開放后,教師要及時“預設”引導學生從基團之間的相互影響入手,先討論其中一根主線,比如酸性及酸性強弱比較。通過學生設計不同的探究苯酚酸性的實驗,讓學生形成嚴謹的科學態度。對苯酚的性質及有機物系統的學習做到心中有法(方法)。
學生首先想到酸的通性,提出方案:①指示劑,②測PH值,③金屬單質,④金屬氧化物,⑤堿,⑥鹽;在實驗1中發現石蕊不變紅,于是測PH值,得出結論苯酚有酸性但酸性弱。在實驗4時,有學生直接將鈉分別投入苯酚溶液及水中,發現兩者現象無明顯差異。想到方案中的不足:苯酚溶液中有水。于是加熱苯酚至熔融狀態,卻發現苯酚變成了紅色,實驗仍然無法對比。筆者“預設”問題:“要對比鈉與乙醇、苯酚的反應,該如何改進?”引導學生想到案例2中苯酚與有機溶劑互溶,可以考慮用苯、四氯化碳、乙醚等。而哪種試劑最理想,可以進行簡單探究。在實驗5中觀察不到明顯的實驗現象與教材中苯酚與氯化鐵顯色反應“沖突”,引導學生查閱資料分析原因。
在學生操作苯酚與碳酸鈉反應的實驗時出現了如下三種情況,教師的“重視”對學生開放性思維能力的提升將起到重要的指導作用。
“預設”與“開放”有效結合使探究性實驗有張有弛,重視學生的參與,培養學生的實驗探究能力,問題情境的“預設”具有啟發和教育功能,有效地支撐了探究性實驗的“開放”。
(二)開放與預設
1.探究性實驗的“開放”是預設的中心點。教師既要自己反思和總結,還要引導學生反思和總結,真正提高探究性實驗教學的實效。通過關注和總結課堂上動態生成的“失誤”“成功”“意外情況”“奇思妙想”,對探究性實驗“開放”與“預設”進行有效結合。在探究性實驗的“開放”中汲取成功經驗和失敗教訓,使教學更具靈活性和開放性,增強駕馭探究性實驗“開放”的能力。同時鼓勵學生對教材質疑,引導學生發現問題、提出問題,并給學生創造探究的實驗條件,讓他們獨立完成實驗或實驗方案的設計,發揮學生的主動性,提升學生的實驗技能和思維能力。
案例4:學生活動片段。
①在案例3苯酚弱酸性的探究實驗中,有學生發現往苯酚鈉溶液中吹入二氧化碳時,未出現渾濁,將試管放入冰水中,發現渾濁出現。學生結論:苯酚鈉溶液與二氧化碳的反應是放熱反應,放出的熱使苯酚在水中的溶解度增大,冷卻出現苯酚渾濁。
②在“案例1導入三”引入新課后,通過案例3中的探究活動知道了苯酚的部分性質,能理解視頻中介紹的苯酚處理方法。但學生提出問題:“苯酚如何檢驗?”“苯酚變成紅色后,新物質是否具有類似苯酚的性質?”
探究性實驗“開放”課堂教學中,學生在具體的實驗操作中,通過觀察實驗現象、分析原因、解決問題和反思總結能提出自己不同的見解和疑惑。教師在課堂教學中關注這些“開放”思維,有利于提高學生駕馭知識和探究實驗的能力。
2.探究性實驗的“開放”是預設的成長點。課堂教學中在適當的時機捕捉到最佳點,能有效激發學生的學習動機。有效的教學過程是學生滿足心理認知需要的過程,是學生積極思考、主動探究的過程。開放的課堂氛圍、互動的教學活動特別是學生設計實驗方案和操作實驗時,很容易產生“非預設問題”,這些問題是學生的個體差異、認知沖突的體現,教師對這些問題進行解決,捕捉一閃即逝的信息,可以促進學生積極參加多樣的化學實驗探究活動,促進學生的全面發展。教師在真實具體的教學情境中積累實踐知識,有利于教師自身的成長和發展。
案例5:“苯酚與溴水的反應”教學片段。
【演示實驗1】在濃溴水中逐滴加入苯酚稀溶液,并不斷振蕩,有白色沉淀生成。
【演示實驗2】在苯酚稀溶液中逐滴加入濃溴水,并不斷振蕩,開始沒沉淀,一段時間后有白色沉淀生成。
【預設】(1)通過上述兩個演示實驗,你得出的結論?(2)苯與溴反應的條件、反應類型?(3)苯酚與濃溴水不需要催化劑就能反應(與苯)對比,說明了什么?(4)苯酚與溴水的反應是取代反應還是加成反應?請設計合理的實驗方案進行探究。
學生討論分析,推測可能的反應并設計實驗方案如下:
方案1:在反應后的溶液中滴加硝酸銀溶液,用觀察有沒有淡黃色沉淀的方法。
方案2:測反應前后溶液導電性的變化。
方案3:測反應前后溶液PH值的變化。
方案4:在反應后的溶液中加碳酸鈉觀察是否有氣泡。
方案5:苯酚固體和反應產生的沉淀質量變化計算。
……
教師在準備讓學生進行探究實驗之前,要盡可能地想學生所想,做好充分的實驗準備,在學生一些“不合理”想法出現時,能給予正確的指導和幫助。關注學生實驗的“異常”,當我們在課堂實驗教學中遇到這種“意外”時,要大膽讓學生去探究為什么會發生這些“意外”,是必然的還是操作不當引起的,還是操作得當但教材并未提及的。像案例3中可以讓學生課后通過查閱飽和苯酚溶液、碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的溶解度繼續探究試劑用量的選擇;在案例5的方案1和方案4中如何處理溴的干擾?苯酚和溴水反應生成的沉淀一定是三溴苯酚嗎?為什么兩個演示實驗現象不同?方案5稱量前后質量變化是否有可行性?這些問題都是探究性實驗“開放”過程中的成長點。
或許這些“意外”會打亂教學的節奏,但探究性實驗的“開放”不圖形式和省事,而是追求真實自然,讓學生敢想、敢說、敢問、敢做,提高探究能力,在課堂上多關注這些開放性實驗對于教師和學生是教學相長的,有利于提高我們自身的業務水平,為下次的預設提供更多更精彩的片段。
五、思考與建議
探究性實驗教學中的“預設”與“開放”有效結合能使“知識與技能”“過程與方法”“情感態度與價值觀”得到很好的實施。學生在教師“預設”的引導下 , 通過自主探究, 結合已學知識,提升自己知識遷移、整合的能力,主動參與探究性實驗方案的設計,對實驗方案的取舍是經過他們自己思考、評價達成共識的方案。在學生思考的過程中,要重現已有知識,促使新知識在探究中得以掌握和鞏固,起到溫故知新的作用。
探究性實驗的“開放”提升了學生的思維能力、實驗能力以及知識遷移能力,而“預設”則有效防止了學生天馬行空地設計。“預設”與“開放”有效結合有利于學生對所學知識內容的了解和消化,有利于學生構建知識體系,有利于學生智力的發展,有利于發揮學生的主體性和教師的主導性。
探究性實驗教學中“預設”與“開放”有效結合的效果受選擇的課題、有效問題的設置、探究實驗的設計、學校的條件和環境等因素的影響。學生的學習體驗、切入角度及理解方式不同,在實驗探究過程中學生的收獲也就不同。教師在“預設”時要符合學生的認知規律,與教學目標保持一致,層層遞進,讓學生在實驗探究過程中體驗成功,提升學生的思維能力。
在實際教學中,動態的、真實的開放性實驗往往并不能被完美的“預設”,甚至可能出現實驗“失敗”,正確處理課堂中的“突發問題”以及將“失敗”轉化為課堂的亮點,是探究性實驗教學中“預設”與“開放”有效結合實踐研究的價值所在。
參考文獻:
[1]王祖浩.有機化學基礎[M].江蘇教育出版社.2009.
[2]曹麗敏.“酚的性質和應用”教學設計[J].化學教學.2010.
A①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線Bb點,溶液中大量存在的離子是Na+、OH−Cc點,兩溶液中含有相同量的OH−Da、d兩點對應的溶液均顯中性分值: 2分 查看題目解析 >填空題 本大題共2小題,每小題2分,共4分。把答案填寫在題中橫線上。249.下列實驗操作能達到實驗目的的是( )
分值: 2分 查看題目解析 >2517.根據侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實驗,經過制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個步驟,下列圖示裝置和原理能達到實驗目的的是( )分值: 2分 查看題目解析 >簡答題(綜合題) 本大題共50分。簡答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。26A、B、C、D、E 分別代表中學化學中的常見物質,請根據題目要求回答下列問題:26.實驗室常用A的飽和溶液制備微粒直徑為1nm – l00nm的紅褐色液相分散系。則該反應的化學方程式為:________________________________,將A 的溶液加熱蒸干并灼燒,得到固體的化學式為:________。27.B為地殼中含量的金屬元素的氯化物,向50.0mL,6mol/L的B溶液中逐滴滴入100ml 某濃度的KOH溶液,若產生7.8g白色沉淀,則加入的KOH溶液的濃度可能為________________。28.將A、B中兩種金屬元素的單質用導線連接,插入一個盛有KOH溶液的燒杯中構成原電池,則負極發生的電極反應為:_____________________________。29.完成以下氧化還原反應方程式:( )Pt +( )HNO3 +( )HCl =( ) H2PtCl6+( )NO + _______分值: 10分 查看題目解析 >27常見的五種鹽X、Y、Z、M、N,它們的陰離子可能是SO、Cl-、NO、CO,陽離子可能是Ag+、NH、Na+、Al3+、Cu2+、Ba2+、Fe3+,已知:① M的焰色反應呈黃色。② 五種鹽均溶于水,水溶液均為無色。③ X的溶液呈中性,Y、Z、N的溶液呈酸性,M的溶液呈堿性。④若在這五種鹽的溶液中分別加入Ba(NO3)2溶液,只有X、Z的溶液不產生沉淀。⑤若在這五種鹽的溶液中,分別加入氨水,N和Z的溶液中生成沉淀,繼續加氨水,Z中沉淀消失。⑥把X的溶液分別加入到Y、Z、N的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。請回答下列問題:30.五種鹽中,所含陰離子相同的兩種鹽的化學式是__________________31.M溶液顯堿性的原因是(用離子方程式表示)________________________________32.X和Z的溶液反應的離子方程式是_______________________________________33.N和氨水反應的離子方程式是____________________________________________34.若要檢驗Y中所含的陽離子,正確的實驗方法是___________________________分值: 10分 查看題目解析 >28在精制飽和食鹽水中加入碳酸氫銨可制備小蘇打(NaHCO3),并提取氯化銨作為肥料或進一步提純為工業氯化銨。完成下列填空:35.寫出上述制備小蘇打的化學方程式。________________________36.濾出小蘇打后,母液提取氯化銨有兩種方法:① 通入氨,冷卻、加食鹽,過濾② 不通氨,冷卻、加食鹽,過濾對兩種方法的評價正確的是__________(選填編號)A① 析出的氯化銨純度更高B②析出的氯化銨純度更高C①的濾液可直接循環使用D②的濾液可直接循環使用37.提取的NH4Cl中含少量Fe2+、SO42-。將產品溶解,加入H2O2,加熱至沸,再加入BaCl2溶液,過濾,蒸發結晶,得到工業氯化銨。加熱至沸的目的是____________________________。濾渣的主要成分是_________________、_________________。38.稱取1.840g小蘇打樣品(含少量NaCl),配成250ml溶液,取出25.00ml用0.1000mol/L鹽酸滴定,消耗鹽酸21.50ml。實驗中所需的定量儀器除電子天平外,還有__________________。樣品中NaHCO3的質量分數為__________________。(保留1位小數)39.將一定質量小蘇打樣品(含少量NaCl)溶于足量鹽酸,蒸干后稱量固體質量,也可測定小蘇打的含量。若蒸發過程中有少量液體濺出,則測定結果_______。(選填“偏高”、“偏低”或“無影響”)分值: 14分 查看題目解析 >29某工業廢液中含有Cu2+、Mg2+、Zn2+等離子,為將其回收利用,再采用了如下工藝
已知Zn(OH)2的性質與Al(OH)3相似所用試劑在下列試劑中選擇① 鐵粉 ②鋅粉 ③稀HNO3 ④稀H2SO4 ⑤稀HCl ⑥稀氨水 ⑦NaOH溶液 ⑧石灰水請回答下列問題:40.試劑1、試劑2、試劑3分別可以是________、________、________(填編號)41.操作2是__________________、___________________、___________________42.操作3是__________________________43.加過量CO2時發生反應的離子方程式___________________________________44.用離子方程式解釋試劑3能分離出Mg(OH)2的原理: ___________________________________、__________________________________45.在金屬冶煉方法中方法1是_________方法2是____________29 第(1)小題正確答案及相關解析正確答案
②、④⑤、⑦解析
銅離子轉化成銅單質,是置換反應,選擇Zn來置換,試劑2能夠和鋅反應不能和銅反應,故選擇稀硫酸或者稀鹽酸;通過已知選擇強堿溶液,不能選擇氨水溶液。考查方向
本題考查的是除雜試劑的選擇解題思路
銅離子轉化成銅單質,是置換反應,選擇Zn來置換,試劑2能夠和鋅反應不能和銅反應,故選擇稀硫酸或者稀鹽酸;通過已知選擇強堿溶液。易錯點
本題考查的是除雜試劑的選擇,主要考慮到實驗前后的物質變化,在除雜的過程中不能引入新的雜質。29 第(2)小題正確答案及相關解析正確答案
蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾解析
得到含水化合物不能直接將溶液蒸干,容易造成鹽類的水解;因此實驗操作指能是:蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾。考查方向
本題考查的是含水結晶化合物的制備解題思路
得到含水化合物不能直接蒸干。易錯點
本題考查的是含水結晶化合物的制備,由于含有結晶水,故能直接蒸干,難度不大,平時注意化學實驗操作的步驟的記憶和不同實驗產物制備的操作。29 第(3)小題正確答案及相關解析正確答案
在HCl的氣流中加熱解析
氯化鎂在加熱的過程中要水解得到氫氧化鎂和氯化氫,故要抑制鎂離子的水解,增大氯化氫的濃度能夠抑制鎂離子的水解;故選擇在HCl的氣流中加熱 。考查方向
本題考查的是含水化合物的去結晶水解題思路
氯化鎂在加熱過程中要水解,操作中要抑制鎂離子的水解易錯點
本題考查的是得到特定實驗產物的基本操作,難度不大,平時注意記憶即可。29 第(4)小題正確答案及相關解析正確答案
ZnO22– + 2CO2 + 2H2O = Zn(OH)2+ 2HCO3–解析
二氧化碳過量時產生碳酸氫根離子和氫氧化鋅沉淀,故反應是:ZnO22– + 2CO2 + 2H2O = Zn(OH)2+ 2HCO3–考查方向
本題考查的是離子方程式的書寫解題思路
二氧化碳過量時產生碳酸氫根離子和氫氧化鋅沉淀易錯點
本題考查的是離子方程式的書寫,注意題干中信息,根據二氧化碳的量來確定產物:二氧化碳不足時是碳酸根離子,當二氧化碳過量時是碳酸氫根離子。根據偏鋁酸根離子和二氧化碳的反應來書寫29 第(5)小題正確答案及相關解析正確答案
Mg2+ + 2OH– = Mg(OH)2 Zn2+ + 4OH– = ZnO22– + 2H2O解析
氫氧化鋅能夠和強堿反應得到對應的可溶性鹽,氫氧化鎂則不能,故:Mg2+ + 2OH– = Mg(OH)2 Zn2+ + 4OH– = ZnO22– + 2H2O考查方向
本題考查的是物質分離解題思路
Mg2+和Zn2+ 性質的差異性體現在氫氧化鋅會和強堿反應,氫氧化鎂不能。易錯點
本題考查的是物質分離的方程式書寫,難度不大,根據題干中的已知條件去書寫即可。29 第(6)小題正確答案及相關解析正確答案
電解、熱還原法解析
金屬性在K到Al的選擇電解鹽或者氧化物的方法冶煉;金屬性在Zn到Cu的選擇熱還原方法冶煉;金屬性排在后面的選擇直接加熱氧化物分解的方法得到金屬單質。故得到Mg選擇電解法,Zn選擇熱還原法。考查方向
本題考查的是金屬的冶煉解題思路