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電解飽和食鹽水精選(九篇)

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電解飽和食鹽水

第1篇:電解飽和食鹽水范文

關(guān)鍵詞: 電解 飽和食鹽水 實(shí)驗(yàn)改進(jìn) 鐵片 碳棒

電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn),對(duì)引導(dǎo)學(xué)生掌握工業(yè)上如何制取氯氣的原理有著重要作用。在中學(xué)化學(xué)教材(蘇教版)必修1專題2的第一單元中,涉及氯氣的生產(chǎn)原理時(shí)有一個(gè)電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)(“觀察與思考”圖2-2,即下圖)。按照教材中的這個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)很難成功。我經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),對(duì)此實(shí)驗(yàn)的裝置進(jìn)行了改進(jìn),并取得了很好的實(shí)驗(yàn)效果。

1.提出原實(shí)驗(yàn)的不足之處

本實(shí)驗(yàn)的最大不足是反應(yīng)速率很慢,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,特別是對(duì)氫氣的檢驗(yàn)幾乎不能成功。

2.分析原因

經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率很慢,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象極不明顯。由于反應(yīng)速率太慢,在小試管里很難收集到氫氣,因此無(wú)法檢驗(yàn)到氫氣的生成。究其原因,可能是:(1)用鐵棒作電極,表面積太小,電阻太大,不利于氫氣的產(chǎn)生。(2)反應(yīng)在U型管里進(jìn)行,使得離子在兩極之間遷移距離過(guò)長(zhǎng),造成整個(gè)電路的電阻較大,電源功率損耗大,使陰、陽(yáng)兩極產(chǎn)生的氣泡較少。(3)用排空氣法收集氫氣,由于反應(yīng)速率較慢和空氣的對(duì)流作用,在小試管中很難收集到足夠量的氫氣。

3.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)思路

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)及分析可以得知本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是加快反應(yīng)的速率及氫氣的收集。那么如何才能加快該反應(yīng)速率呢?基于這個(gè)問(wèn)題,我對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下探索和改進(jìn):探索一:改變電解的電壓和電流值,發(fā)現(xiàn)用較大的電流和電壓值進(jìn)行電解反應(yīng)速率明顯加快,兩極上氣泡明顯增多。探索二:以鐵棒為陰極、石墨為陽(yáng)極,直接插入裝有飽和食鹽水的燒杯中,發(fā)現(xiàn)兩極氣泡增多。探索三:將鐵棒換用表面積較大的鐵片,生成氫氣的量就立即增多,但生成的氣泡卻很小,呈“霧狀”分布于水中,逸出速度很慢。探索四:把鐵片對(duì)折,生成的氣泡比先前增大,但比較兩極后發(fā)現(xiàn),碳棒上生成的氣泡比鐵片上的大。探索五:嘗試著用碳棒作陰極,但是生成氫氣的速率又減小。探索六:為了較好地收集氫氣,我選用8*75小試管,并采用排水集氣的方式收集氫氣。

綜上可知:探索一、探索二都增大了電路中的電流,加快了反應(yīng)速率;探索三增大了陰極的表面積,加快了反應(yīng)速率;探索四、探索五說(shuō)明粗糙的表面有利于較大氣泡的形成,但是碳棒的電阻比鐵片大,不利于氣泡的快速形成;探索六避免了氫氣與空氣的對(duì)流,能夠很好地收集氫氣,即便反應(yīng)速率較慢也能收集到較多的氫氣,使檢驗(yàn)氫氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯。

4.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法

根據(jù)以上的理論分析和實(shí)驗(yàn)探索,我對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn):

(1)實(shí)驗(yàn)用品

實(shí)驗(yàn)儀器:大功率直流電源、酒精燈、250ml燒杯、50ml燒杯、8*75小試管、馬口鐵片、打孔的塑料管、導(dǎo)管水槽和橡皮管若干

藥品:飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、淀粉KI試紙

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程

①將碳棒和對(duì)折的鐵片套在兩個(gè)打孔的塑料管中,在塑料管側(cè)面的小孔上接好導(dǎo)管,把套有塑料管的鐵片和碳棒同時(shí)放入盛有飽和食鹽水的250ml燒杯中,與鐵片一側(cè)連接的導(dǎo)管放入水槽中。

②以鐵片為陰極,碳棒為陽(yáng)極,接通電源,發(fā)應(yīng)發(fā)生,兩極都有氣體生成,通電一段時(shí)間后,陽(yáng)極端塑料管中液體明顯變?yōu)辄S色,將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙放在導(dǎo)管口進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)能使淀粉KI試紙變藍(lán),則說(shuō)明生成的是氯氣;另一端,用排水法在小試管中收集生成的氣體,并將試管口移向在酒精燈火焰,能聽到噗噗的聲音,則說(shuō)明生成的是氫氣。

5.實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

(1)實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單,所需實(shí)驗(yàn)儀器和試劑幾乎每個(gè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室都能提供。

(2)實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。

(3)套塑料管既方便氫氣的收集,又能夠?qū)β葰膺M(jìn)行有效處理,符合綠色環(huán)保的理念。

第2篇:電解飽和食鹽水范文

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)1的第40頁(yè)中有如圖1所示的電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)。

該實(shí)驗(yàn)裝置具有能有效收集氣體、檢驗(yàn)氣體時(shí)易操作等優(yōu)點(diǎn),但其還是未能有效解決下列問(wèn)題:①陰極產(chǎn)生H2量少,進(jìn)行點(diǎn)燃或爆鳴實(shí)驗(yàn)比較困難;②驗(yàn)證氯氣時(shí),Cl2容易逃逸到空氣中而污染環(huán)境。

筆者認(rèn)為:電解速率不快,H2量少可能是由兩方面的原因造成的,第一,在u型管中電解飽和食鹽水時(shí),離子在陰陽(yáng)兩極間的遷移距離過(guò)長(zhǎng),電阻大。同樣的電壓下,功率消耗大,氣體生成量少;第二,陰極鐵棒浸入溶液部分太短,表面積小,不利于氫氣的產(chǎn)生;第三,在檢驗(yàn)Cl2性質(zhì)時(shí)難以杜絕其泄漏,若用其他裝置收集并吸收尾氣,則實(shí)驗(yàn)步驟加多。

2、電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

基于以上分析,電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)思路為:①陰極和陽(yáng)極盡可能靠近,以縮短離子遷移的距離,提高電解的速率;②將電解產(chǎn)生的氯氣和氫氣封閉在電解器中,便于收集、教學(xué)和減少污染。

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器、藥品及其裝置簡(jiǎn)介

儀器:學(xué)生直流電源(1套)、碳棒2根(帶橡膠塞,125×7 mm)、15×150 mL試管2根(先在底部打出小孔,D≈3 mm,這是非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì))、大燒杯(1個(gè))、自制固定片、洗瓶、火柴、導(dǎo)線若干等。

藥品:飽和食鹽水、酚酞試劑、淀粉碘化鉀試紙、蒸餾水。

試管底部的小孔用酒精噴燈將其底部加熱至紅熱后用鐵釘戳制而成,由于此時(shí)的小孔不規(guī)則,需在酒精噴燈上加熱使其孔徑趨于規(guī)則,制得的孔徑大概在3 mm左右(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的是15~150 mL試管,3mm的孔徑大小效果較好,固定片是一塊面積略大于燒杯的塑料片,上面的圓孔制作是先對(duì)照試管的直徑畫出其圓孔的大小,再用刻刀沿著畫出的圓孔線(適當(dāng)縮小)刻出圓孔。由于塑料有—定的形變,當(dāng)把試管插入小孔的時(shí)候,即可固定試管,再根據(jù)固定片大小最后依次刻出其他圓孔。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象

2.2.1 組裝實(shí)驗(yàn)儀器

按照?qǐng)D2安裝實(shí)驗(yàn)裝置。安裝過(guò)程中應(yīng)注意:要先在底部有孔的小試管加入飽和食鹽水,可以從小孔加入直至完全趕走空氣,然后在兩支試管中加入幾滴酚酞;再將兩支試管置于燒杯中的飽和食鹽水中。

2.2.2 接通電源,開始電解

接通電源,控制電壓在28 V左右,可以觀察到陰陽(yáng)兩極同時(shí)產(chǎn)生氣體。陰極產(chǎn)生大量小氣泡(H2),試管內(nèi)液體逐漸被排出試管,同時(shí)無(wú)色液體逐漸變成紅色,可證明陰極產(chǎn)生NaOH;陽(yáng)極也有大量小氣泡(Cl2)生成,但試管內(nèi)的液體被排出的速率不及陰極處試管快。 2.2.3 關(guān)閉電源,觀察氣體

當(dāng)陰極試管中的液體被完全(大部分)排出時(shí)停止電解(建議保留一部分液體,便于觀察現(xiàn)象和驗(yàn)證氣體),此時(shí)陽(yáng)極試管中大部分是氣體,可看到略帶黃綠色。將小試管從固定片中拿出來(lái),讓學(xué)生觀察。由于空氣壓力的作用,試管中殘留的液體不會(huì)滴下來(lái),收集的氣體也不會(huì)逃逸。

2.2.4 驗(yàn)證生成的氣體

(1)檢驗(yàn)氫氣。先點(diǎn)燃酒精燈,用手指堵住試管的小孔,試管口靠近酒精燈或點(diǎn)燃的火柴,可聽見響亮的爆鳴聲,可證明該氣體是H2。

(2)檢驗(yàn)氯氣。同樣用手指堵住小孔,試管靠近潤(rùn)濕淀粉Kl試紙,放開堵孔的手指,濕潤(rùn)的淀粉Kl試紙馬上變深藍(lán)色或紫色,可證明該氣體是Cl2。可用手扇聞氣體,嗅到刺激性氣味。

2.3 對(duì)影響電解飽和食鹽水速率條件的探究

本研究假設(shè),在新的實(shí)驗(yàn)裝置中影響電解飽和食鹽水速率的條件有電壓高低和電極間距等。筆者在實(shí)驗(yàn)中針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了探索,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:

根據(jù)圖3所示,不難得到結(jié)論:在電解電壓保持不變的情況下,電解時(shí)間會(huì)隨著兩電極間的距離變化而變化,表現(xiàn)為當(dāng)增大兩電極間的距離時(shí),需要的電解時(shí)間增大,電解速率變慢。在其他條件不變的情況下,改變電解電壓時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)電壓與電解時(shí)間呈線性關(guān)系,并且隨著電壓的上升,電解所需要的時(shí)間減少,電解速率變快。這就為通過(guò)以改變電源電壓的方式來(lái)提高電解效率提供了一定的理論依據(jù),然而,由于實(shí)驗(yàn)中提供的直流電源具有一定額定電壓,不可能無(wú)限制的改變電解電壓,所以通過(guò)以改變電極間距離的方式來(lái)提高電解效率仍然具有—定應(yīng)用價(jià)值。

3、新電解裝置的運(yùn)用

3.1 電解水實(shí)驗(yàn)

用上述電解飽和食鹽水裝置完成電解水實(shí)驗(yàn),同樣取得成功。實(shí)驗(yàn)所得氣體生成物收集在底部有孔的小試管中。由于可燃性氣體的爆炸都存在一個(gè)爆炸極限,而實(shí)驗(yàn)所得的H2是純凈的,所以爆鳴需要混入一定量空氣??梢宰尲瘽M氫氣的小試管小孔朝上暴露在空氣中,然后再點(diǎn)燃。

3.2 電解CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)

在電解CuCl2溶液時(shí),可以發(fā)現(xiàn)陰極區(qū)有銅生成,溶液由藍(lán)色變成黃綠色,而陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生氣體,溶液的藍(lán)色變淺,且微微透出綠色。如果使用傳統(tǒng)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),無(wú)法讓學(xué)生觀察到上述現(xiàn)象,但是改進(jìn)裝置卻能進(jìn)行直觀教學(xué)一一可將小試管直接從固定片中拿出來(lái)供學(xué)生觀察,不必?fù)?dān)心氯氣泄露。

4、本改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)點(diǎn)

(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯??梢詫⑿≡嚬軓墓潭ㄆ心贸鰜?lái),供學(xué)生直接觀察,不必?fù)?dān)心氣體逃逸。

第3篇:電解飽和食鹽水范文

關(guān)鍵詞:北京高考;電化學(xué)試題;實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;試題探析;教學(xué)啟示

文章編號(hào):1005C6629(2017)4C0088C03 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

對(duì)2016年北京高考理綜第12題(選擇題)的命題和參考答案[1],中學(xué)化學(xué)教師中存在一些爭(zhēng)議。例如,試題的問(wèn)題情境是否真實(shí)?四個(gè)選項(xiàng),符合題意的是選項(xiàng)B還是選項(xiàng)D?試題的要求是否超出現(xiàn)行教材中電化學(xué)的教學(xué)要求?筆者按照試題所述的實(shí)驗(yàn)情境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。從觀察到的現(xiàn)象做分析、探討,得到不少啟發(fā),提出來(lái)和同行切磋。

1 高考原題

用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。

下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是( )

D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理,實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅

(參考答案:B)

2 實(shí)驗(yàn)裝置、操作和現(xiàn)象

筆者按試題提供的情境,進(jìn)行如表1所示實(shí)驗(yàn)(使用從干電池拆出的碳棒作為石墨電極)。

3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析和結(jié)論

(1)依據(jù)實(shí)驗(yàn)1~3觀察到的現(xiàn)象,可以確定:題干描述的裝置和相應(yīng)現(xiàn)象,符合實(shí)際,題設(shè)的實(shí)驗(yàn)情境是真實(shí)的。

(2)實(shí)驗(yàn)2,氯水和pH試紙作用的現(xiàn)象說(shuō)明“b處變紅,局部褪色”,不能只用該處有Cl2析出來(lái)解釋,b處溶液的酸性主要是陽(yáng)極上有氫氧根離子放電,使氫離子濃度增大。因此,選項(xiàng)B對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋是不合理的。

(5)實(shí)驗(yàn)3的現(xiàn)象④(石墨陽(yáng)極上的氣泡和石墨陰極析出暗紅色物質(zhì)的現(xiàn)象比銅珠的m、n處明顯;m處的現(xiàn)象比n處明顯)與各個(gè)串聯(lián)電池的兩個(gè)電極(石墨電極與溶液中銅珠兩側(cè))的電勢(shì)差大小不同、溶液各部分中離子濃度的不同有關(guān)。

(6)石墨陽(yáng)極在電解酸、堿稀溶液時(shí),有碳粉脫落??赡苁翘及舻馁|(zhì)量不佳,由于電解時(shí)氧氣析出,雜質(zhì)氧化使碳棒變得疏松。

4 試題解答困難的原因分析

考生和一些教師在解答或分析試題中發(fā)生的困惑或錯(cuò)誤主要有:

(1)部分考生不理解試題設(shè)置的陌生實(shí)驗(yàn)情境,不明白在電解液中放置的細(xì)鐵絲、銅珠起什么作用。不知道電解池的電解液中存在電位差,置于電解液中的導(dǎo)體(如細(xì)鐵絲cd)有一定的電勢(shì),它的兩端與對(duì)應(yīng)的石墨電極由于存在電位差,也可以構(gòu)成電解池。

(2)部分教師和考生,機(jī)械地按工業(yè)上電解飽和食鹽水的原理判定Cl-比OH-更容易在陽(yáng)極放電,判定是Cl-放電產(chǎn)生Cl2,Cl2與水反應(yīng)生成的鹽酸和次氯酸引起“b處變紅,局部褪色”,認(rèn)為B項(xiàng)合理。工業(yè)上電解飽和食鹽水是在特定條件下(如電解過(guò)程持續(xù)加入飽和食鹽水,使電解池中維持較高的食鹽濃度)進(jìn)行的,因而Cl-放電先于OH-。按Cl-、OH-的電極電位高低順序,OH-放電優(yōu)先于Cl-。筆者在實(shí)驗(yàn)中雖然是用飽和食鹽水潤(rùn)濕試紙,但試紙上Cl-的濃度并不高,在陽(yáng)極上,OH-放電仍然是主要的。

(3)部分考生以為試題圖中所標(biāo)示的“m”、“n”是分別指兩個(gè)銅珠,他們沒有意識(shí)到每個(gè)銅珠的兩側(cè)會(huì)成為不同電解池中的極性不同的電極。這部分考生沒有真正理解實(shí)驗(yàn)一的原理,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)二中靠近石墨陽(yáng)極的銅珠(“n”)是陰極,靠近石墨陰極的銅珠(“m”)是陽(yáng)極。錯(cuò)誤地判定銅珠(“m”)會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解,不可能在m處析出銅,判定選項(xiàng)D的預(yù)測(cè)是錯(cuò)誤的。

考生的上述困惑或錯(cuò)誤,說(shuō)明他們對(duì)電化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)比較膚淺,停留在感性認(rèn)識(shí)的水平上,沒有形成規(guī)律性的認(rèn)識(shí),沒有理解問(wèn)題的本質(zhì)。他們只記得結(jié)論(電解池的兩極,極性不同,分別發(fā)生氧化、還原反應(yīng)),不理解結(jié)論是怎么形成的,對(duì)于電解池中所發(fā)生的變化的因果關(guān)系缺乏認(rèn)識(shí)。因此,面對(duì)比較復(fù)雜或陌生情境下的新問(wèn)題,就難以應(yīng)對(duì),產(chǎn)生困惑或錯(cuò)誤。

5 試題對(duì)高中電化學(xué)教學(xué)的啟示

試題讓考生面對(duì)比較復(fù)雜且陌生的情境,考查他們是否真正理解掌握電化學(xué)基本原理,是否具備在新實(shí)驗(yàn)情境中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出正確解釋或推測(cè)的能力。試題著眼于考察考生運(yùn)用所學(xué)原理知識(shí),理解、分析、解決問(wèn)題的能力,測(cè)試考生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的水平[2,3]。應(yīng)該說(shuō)是一道不錯(cuò)的試題。分析考生解答過(guò)程所暴露的問(wèn)題,反思、改進(jìn)化學(xué)教學(xué),應(yīng)該是我們分析這道試題的主要目的。

5.1 引導(dǎo)學(xué)生真正理解掌握電化學(xué)基本原理

從考生對(duì)“電位差”“放電能力”理解的缺失,足以反映出教學(xué)中部分教師沒有引導(dǎo)學(xué)生深入理解概念,過(guò)于強(qiáng)調(diào)歸納總結(jié)、形成記憶的規(guī)律性知識(shí)。學(xué)生缺乏探查規(guī)律形成的本質(zhì)原因的習(xí)慣,面對(duì)新情境下的問(wèn)題,當(dāng)然談不上有較高的邏輯思維能力和分析推理能力。例如,原電池的構(gòu)成條件,要有“兩個(gè)活潑性不同的電極”――面對(duì)燃料電池以兩個(gè)相同的碳棒為電極時(shí),教師就難以自圓其說(shuō),匆忙應(yīng)對(duì);要有“自發(fā)的氧化還原反應(yīng)”――面對(duì)濃差電池、溫差電池時(shí),更是無(wú)言以對(duì)。電解池中,“放電順序”的過(guò)分強(qiáng)調(diào),面對(duì)該試題情境下,b處同時(shí)有Cl-和OH-放電,考生又難以應(yīng)對(duì);電解氯化亞鐵溶液實(shí)驗(yàn),F(xiàn)e2+在陽(yáng)極上放電,如果沒有理解陰、陽(yáng)離子在電極周圍的聚集和離子的定向遷移P系,考生更是百思不得其解。因此,在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生深入理解基本原理,透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),是極其重要的。

5.2 提高學(xué)生新實(shí)驗(yàn)情境中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出正確解釋或推測(cè)的能力

“紙上實(shí)驗(yàn)”或淺嘗輒止的實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生只能停留在理論和想象實(shí)驗(yàn)的層面,或者停留在記憶的層面,對(duì)操作、原理和現(xiàn)象不夠敏感。面對(duì)新情境,更無(wú)法運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出正確解釋或推測(cè)。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)多、裝置簡(jiǎn)單、操作容易、現(xiàn)象明顯,適合于學(xué)生實(shí)驗(yàn)。典型的電化學(xué)實(shí)驗(yàn),不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,還可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中從不同的角度體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化、物質(zhì)轉(zhuǎn)化(包括電子的轉(zhuǎn)移和利用)及電化學(xué)的應(yīng)用價(jià)值[4]等。如鋅-銅-稀硫酸電池實(shí)驗(yàn),透過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,探析實(shí)驗(yàn)的原理和微觀本質(zhì),體驗(yàn)化學(xué)能、熱能到電能的轉(zhuǎn)化、鹽橋的價(jià)值和電流的利用率、從單液電池、雙液電池到含“膜”電池發(fā)展的意義等;如電解氯化銅溶液、電解硫酸鈉溶液實(shí)驗(yàn),通過(guò)分析U型管中溶液顏色變化,探查陰、陽(yáng)離子在電極周圍的聚集和離子的定向遷移的關(guān)系;電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn),探查“膜”的意義及離子放電順序的本質(zhì)等。

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第4篇:電解飽和食鹽水范文

關(guān)鍵詞: 化學(xué)課堂教學(xué) “問(wèn)題串” 信息處理能力

在學(xué)習(xí)化社會(huì)中,知識(shí)的更新速率非???。為了使學(xué)生能更好地適應(yīng)這個(gè)社會(huì),我們需要教學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。與學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)相關(guān)的能力有很多,但尤為重要的是處理信息的能力?!痘A(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》在提出本次課程改革在課程實(shí)施方面的具體目標(biāo)時(shí),強(qiáng)調(diào)通過(guò)課程實(shí)施和學(xué)習(xí)方式的變革,培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力,獲取新知識(shí)的能力,分析和解決問(wèn)題的能力,以及交流與合作的能力。為此,如何充分利用化學(xué)課堂教學(xué),有效培養(yǎng)學(xué)生處理信息的能力,并運(yùn)用信息資料來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,就成為化學(xué)教學(xué)的著力點(diǎn)。

在新課改中高中化學(xué)課程的內(nèi)容包括必修和選修兩個(gè)部分,共8個(gè)模塊(選修2個(gè)、必修6個(gè)),這種模塊教學(xué),打破了傳統(tǒng)的知識(shí)體系,各模塊看上去彼此獨(dú)立,自成體系,但是相互之間存在內(nèi)在的聯(lián)系,都是為發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力,幫助學(xué)生理解化學(xué)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的相互關(guān)系,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)自然和社會(huì)的責(zé)任感,促使學(xué)生形成正確的世界觀和價(jià)值觀而設(shè)定的。課程的基本理念之一是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。如何利用課程設(shè)置的現(xiàn)有模塊來(lái)落實(shí)該理念,是值得我們好好思考的問(wèn)題。該理念提到要逐步培養(yǎng)學(xué)生收集、處理科學(xué)信息的能力。其內(nèi)容包括:信息的獲取、信息的加工和處理、信息的輸出利用。這種能力的培養(yǎng)是素質(zhì)教育的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),無(wú)論是現(xiàn)在還是將來(lái),對(duì)學(xué)生的生存和發(fā)展都有十分重要的影響。一個(gè)人要有創(chuàng)造和發(fā)明就要有獲取信息的能力,要有綜合分析和處理信息的能力,這就需要在學(xué)生時(shí)代培養(yǎng)他們這種良好的科學(xué)素養(yǎng),使他們終身受益。

在具體的教學(xué)中我們?cè)鯓幼霾拍芘囵B(yǎng)學(xué)生的這些能力呢?我對(duì)“問(wèn)題串”的教學(xué)方式進(jìn)行了探索實(shí)踐,覺得這是一種有效地培養(yǎng)學(xué)生信息處理能力的教學(xué)方式。所謂“問(wèn)題串”教學(xué)是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心編制“問(wèn)題串”,讓學(xué)生在課堂上獨(dú)立或分組討論完成一系列教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)方法,學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況探索學(xué)習(xí),同時(shí)通過(guò)完成“問(wèn)題串”中顯現(xiàn)的和隱含的問(wèn)題、信息,可學(xué)生提高信息處理能力,從而使所有學(xué)生都能達(dá)到課程目標(biāo)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

建構(gòu)主義認(rèn)為,教學(xué)就是要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,教學(xué)的最核心任務(wù)不是如何把現(xiàn)成的知識(shí)表現(xiàn)出來(lái),傳遞給學(xué)生,而是如何激發(fā)出學(xué)生原有的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的“生長(zhǎng)”,促進(jìn)學(xué)生的自主建構(gòu)活動(dòng),同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息的獲取、處理、輸出利用。在具體的教學(xué)中,我們可以采用以下一些培養(yǎng)策略。

一、“問(wèn)題串”教學(xué)的基本策略

(一)合理設(shè)計(jì)“問(wèn)題串”,增設(shè)學(xué)生獲取信息的途徑。

信息的獲取能力包括:確定哪些問(wèn)題需要查找信息資料、確定為完成任務(wù)需要哪些信息、確定信息來(lái)源、選擇最佳信息來(lái)源等的能力。到底哪些問(wèn)題可以通過(guò)信息資源得到更圓滿的解決呢?在教學(xué)過(guò)程中,除了引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)電視、廣播、報(bào)刊雜志、圖片、圖書等渠道獲取相關(guān)的知識(shí),以及充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信息工具來(lái)開展學(xué)習(xí)以外,我還經(jīng)常通過(guò)“問(wèn)題串”的形式進(jìn)行,具體做法是:先提出問(wèn)題,設(shè)計(jì)“問(wèn)題串”。這些問(wèn)題的提出過(guò)程,實(shí)際上就是確定信息任務(wù)的過(guò)程;然后引導(dǎo)學(xué)生思考解決這些問(wèn)題的方法及途徑等,從而使學(xué)生下一步的活動(dòng)明朗化。

信息任務(wù)確定了,需要解決技術(shù)問(wèn)題,解決這些問(wèn)題需要哪些已有的知識(shí)?哪些問(wèn)題是需要借助其他的途徑才有可能突破的?如果要用到的是學(xué)生已有的知識(shí),在學(xué)生回憶出故障時(shí),只要給予適時(shí)的提醒或點(diǎn)撥即可;如果是要學(xué)生動(dòng)手甚至合作討論才能解決的,教師這時(shí)要做的就是創(chuàng)設(shè)情景,提供平臺(tái),等等。

這一做法的關(guān)鍵是“問(wèn)題串”的設(shè)計(jì),既要符合學(xué)生的實(shí)際,又要有一定的探究?jī)r(jià)值?!皢?wèn)題串”中的問(wèn)題可以是教材文本中已有的,也可以是根據(jù)教學(xué)實(shí)際和學(xué)生的需要來(lái)設(shè)計(jì),例如,在“鹽類的水解”的教學(xué)中,對(duì)學(xué)生已學(xué)過(guò)的酸、堿、鹽、pH值知識(shí)及電離理論展開鋪墊,根據(jù)教材設(shè)計(jì)以下學(xué)生實(shí)驗(yàn):

(1)鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液中分別滴加幾滴紫色石蕊試液;

(2)在CHCOONa溶液中滴加幾滴酚酞試液;

(3)在NHCl溶液中滴加幾滴石蕊試液。

在學(xué)生做第一個(gè)實(shí)驗(yàn)后,提出如下問(wèn)題:

問(wèn)題1:三種溶液中C(H)與C(OH)的關(guān)系怎樣?

問(wèn)題2:三種溶液各顯什么性?

問(wèn)題3:NaCl溶液顯中性,其它鹽類是否也是中性呢?它們中的C(H)與C(OH)的關(guān)系可能有哪些?

通過(guò)這一系列問(wèn)題,學(xué)生會(huì)對(duì)“鹽不一定呈中性”這一理論的認(rèn)同有一個(gè)心理承受度,更重要的是會(huì)從這些問(wèn)題中去思考、去探究結(jié)果,這也是一種信息獲取、處理能力培養(yǎng)的有效方式。

除了利用教材中現(xiàn)有的問(wèn)題以外,我們需要根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容,以及學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。仍以“鹽類水解”為例,教材中有一個(gè)關(guān)于鹽類水解的內(nèi)容和步驟的圖示,從信息的獲取角度來(lái)看,較為抽象,借助“問(wèn)題串”可以使信息變得更為直觀,也有利于信息的篩選。具體設(shè)計(jì)如下:在學(xué)生做過(guò)實(shí)驗(yàn)(2)以后,誘導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑并提出如下思考題:

問(wèn)題1:CHCOONa溶液顯何性?

問(wèn)題2:說(shuō)明溶液C(H)與C(OH)的關(guān)系如何?

問(wèn)題3:水電離出的C(H)=C(OH),為什么CH3COONa使溶液的C(H)

問(wèn)題4:怎樣使溶液呈堿性?

問(wèn)題5:還有哪些鹽也能使溶液呈堿性?

通過(guò)上述問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)提供的感性材料進(jìn)行分析、綜合,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲、探索鹽類水解的規(guī)律和實(shí)質(zhì)的主動(dòng)性??梢赃@樣說(shuō),“問(wèn)題串”是一堂課的教學(xué)主線,它決定著教學(xué)的方向、順序,問(wèn)題設(shè)計(jì)的質(zhì)量關(guān)系到學(xué)生思維活動(dòng)開展的深度和廣度。

(二)正確使用“問(wèn)題串”,提高學(xué)生處理信息的能力。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)活動(dòng)是在一定的情境即社會(huì)文化背景下進(jìn)行的。創(chuàng)設(shè)情境一般有兩種情況:一種是學(xué)科內(nèi)容有嚴(yán)謹(jǐn)結(jié)構(gòu)的情況,這時(shí)要?jiǎng)?chuàng)設(shè)有豐富資源的學(xué)習(xí)環(huán)境;另一種是學(xué)習(xí)內(nèi)容不具有嚴(yán)謹(jǐn)結(jié)構(gòu)的情況,這時(shí)應(yīng)創(chuàng)設(shè)接近真實(shí)情境的學(xué)習(xí)環(huán)境。

1.突出重點(diǎn),處理信息。

針對(duì)第一種情況,圍繞教材內(nèi)容巧妙地創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,設(shè)計(jì)“問(wèn)題串”,并在適當(dāng)時(shí)出示“問(wèn)題串”,對(duì)于提高信息處理能力有所幫助,可以激發(fā)學(xué)生的探究精神,大大提高課堂教學(xué)效率。如在必修1《硝酸的性質(zhì)》教學(xué)過(guò)程中我提供了一則材料:2004年7月31日,福州市硝酸泄漏事故:

現(xiàn)場(chǎng)騰起紅棕色的“濃煙”,帶著一股濃烈的刺激性氣味,引起了附近許多居民的不良反應(yīng)。消防員經(jīng)過(guò)近1小時(shí)緊張施救,大面積硝酸泄漏得到控制,四周空氣基本恢復(fù)正常。控制住毒氣后,另一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)了,大量酸液向大路涌去,流經(jīng)之處,水泥地面都被腐蝕。消防員緊急調(diào)來(lái)大量的沙子,在酸液流經(jīng)之處壘起一個(gè)小堤壩,然后迅速運(yùn)來(lái)石灰。險(xiǎn)情再次得到緩解。

根據(jù)材料我設(shè)置了如下三個(gè)問(wèn)題:

問(wèn)題1:紅棕色的“濃煙”可能是什么物質(zhì)?

問(wèn)題2:為什么會(huì)產(chǎn)生這種物質(zhì)?說(shuō)明硝酸具有什么性質(zhì)?

問(wèn)題3:在搶險(xiǎn)過(guò)程中,運(yùn)來(lái)的石灰起什么作用?體現(xiàn)了硝酸的什么化學(xué)性質(zhì)?

這樣,設(shè)真實(shí)、有效的“問(wèn)題串”誘發(fā)學(xué)生進(jìn)行探索與問(wèn)題解決活動(dòng),當(dāng)在解決問(wèn)題1、2后,學(xué)生已經(jīng)掌握了硝酸的不穩(wěn)定性;在解決問(wèn)題3后,學(xué)生已經(jīng)掌握了硝酸具有酸性,我加以引導(dǎo)(利用其使石蕊試液先變紅后褪色),使學(xué)生掌握了硝酸的強(qiáng)氧化性,從而完成了硝酸的化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)工作。根據(jù)上述一系列問(wèn)題,學(xué)生在沒有教師的情況下,自主地根據(jù)“問(wèn)題串”中的問(wèn)題,再結(jié)合教材內(nèi)容的信息,開展問(wèn)題的解決工作。這樣的內(nèi)容有很多,只要問(wèn)題設(shè)計(jì)得合理,許多內(nèi)容學(xué)生都可以自主學(xué)習(xí)。

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2.抓住核心,處理信息。

針對(duì)第二種情況,教師要抓住核心知識(shí)點(diǎn),圍繞該知識(shí)點(diǎn),設(shè)計(jì)問(wèn)題,盡可能使所學(xué)習(xí)的內(nèi)容圍繞核心展開。如必修1《氯氣的生產(chǎn)原理》一節(jié),核心內(nèi)容是知道電解飽和食鹽水的產(chǎn)物,該內(nèi)容在書本中有所涉及,但沒有具體的操作過(guò)程介紹,可以設(shè)計(jì)如下問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生處理信息,從而理順信息鏈。下面是這一節(jié)課中出現(xiàn)的“問(wèn)題串”:

展示初中學(xué)過(guò)的電解水的實(shí)驗(yàn)視頻,設(shè)置下列問(wèn)題:

問(wèn)題1:兩極各產(chǎn)生的是什么氣體?體積比是多少?

問(wèn)題2:怎么證明這些產(chǎn)物?

(過(guò)渡)再來(lái)觀察電解飽和食鹽水的現(xiàn)象。(指導(dǎo)學(xué)生實(shí)施實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在陰陽(yáng)兩極上都有氣泡產(chǎn)生。)

接下來(lái)通過(guò)一系列環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生探究電解飽和食鹽水的產(chǎn)物。

問(wèn)題3:你們認(rèn)為兩電極上產(chǎn)生的氣體可能是什么物質(zhì)?

學(xué)生經(jīng)過(guò)討論,獲得的結(jié)論是它們可能是氫氣、氧氣、氯氣。

讓學(xué)生再一次討論,看看有沒有可能還有其他氣體生成。結(jié)果又有同學(xué)說(shuō)還可能有氯化氫氣體。

問(wèn)題4:根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),能不能將上述四種氣體中的一種或幾種給排除掉?

學(xué)生經(jīng)過(guò)研究,提出其中的氯化氫氣體可以排除掉。在說(shuō)明原因時(shí),有同學(xué)說(shuō),根據(jù)電解水的方程式,其生成的產(chǎn)物只有單質(zhì),而氯化氫是化合物,所以不可能;也有同學(xué)說(shuō)氯化氫是一種極易溶于水的氣體,不可能以氣體逸出。

此時(shí)學(xué)生議論紛紛,感到他們說(shuō)的理由不充分。接著又有同學(xué)站起來(lái)說(shuō):根據(jù)電解水的方程式,兩電極上生成的氫氣、氧氣中元素的化合價(jià)跟原反應(yīng)物中元素的化合價(jià)均不相同,所以在電極上產(chǎn)生的氣體,其元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后應(yīng)該是不同的,而氯化氫中兩種元素的化合價(jià)跟原反應(yīng)物中價(jià)態(tài)沒有差別,所以氯化氫不可能生成。

最后又有兩個(gè)同學(xué)起來(lái)闡述自己的觀點(diǎn),他們相互補(bǔ)充,形成的共識(shí)是:電解時(shí),溶液中氫離子向陰極運(yùn)動(dòng),氯離子向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng),如果兩種離子都參與反應(yīng)的話,它們不可能在同一電極上生成,所以不可能產(chǎn)生HCl(此時(shí),同學(xué)們面露欽佩的神色)。

問(wèn)題5:可以用什么方法證明它們存在與否?其中至少采用幾種檢驗(yàn)方法?

學(xué)生通過(guò)研究,認(rèn)為至少需采用兩種不同的方法檢驗(yàn)它們。

(學(xué)生實(shí)施實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)陰極產(chǎn)生的氣體能發(fā)生爆鳴現(xiàn)象,陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的KI-淀粉試紙變藍(lán),從而得出電解產(chǎn)生的氣體是氫氣和氯氣的結(jié)論。)

問(wèn)題6:假如溶液中Cl全部轉(zhuǎn)化為Cl2逸出,此時(shí)溶液中大量存在的溶質(zhì)微粒是什么(學(xué)生認(rèn)為是Na)?

問(wèn)題(1)溶液中溶質(zhì)微粒是否只有Na?

問(wèn)題(2)跟Na共存的陰離子可能是什么?

問(wèn)題(3)怎樣證明電解后的溶液中存在NaOH?

在上述問(wèn)題的探究過(guò)程中,學(xué)生認(rèn)為溶液中溶質(zhì)微粒不可能只有Na,因?yàn)槿绻鸑a,溶液就會(huì)帶電,所以溶液中一定有陰離子中和Na的電性。根據(jù)原溶液的元素組成,認(rèn)為這種陰離子只可能是OH,而Na、OH的組合即NaOH,此時(shí)很自然地想到檢驗(yàn)有NaOH生成的方法可用酚酞試液。

(學(xué)生實(shí)驗(yàn):向電解后的溶液滴加無(wú)色酚酞溶液,結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液顯紅色。)

問(wèn)題7:電解液能使酚酞變紅,能否證明電解產(chǎn)物中一定有NaOH?

學(xué)生在探究過(guò)程中出現(xiàn)爭(zhēng)論:

有的認(rèn)為不能證明,因?yàn)槭请娊庖菏狗犹兗t只能說(shuō)明其顯堿性,而不能證明這種堿一定是NaOH。

也有的認(rèn)為可以證明,因?yàn)殡娊怙柡褪雏}水時(shí),溶液中的金屬陽(yáng)離子只有Na,如果有堿生成,它只能是NaOH。

又經(jīng)學(xué)生的討論,絕大多數(shù)同學(xué)同意上述第二種觀點(diǎn)。此時(shí)有一個(gè)同學(xué)提出了與眾不同的觀點(diǎn),他認(rèn)為:電解液使酚酞變紅,只能說(shuō)明它顯堿性,其中含NaOH,而不能說(shuō)明這種堿是由電解產(chǎn)生的,因?yàn)橛锌赡苁雏}水在電解前本身就有可能已經(jīng)顯堿性了。這個(gè)同學(xué)的觀點(diǎn),使大家覺得迷惑。此時(shí)我首先肯定了該同學(xué)的質(zhì)疑精神及思維的嚴(yán)密性,再請(qǐng)同學(xué)們討論如何用實(shí)驗(yàn)證明該觀點(diǎn)正確與否。

問(wèn)題8:采用什么樣的實(shí)驗(yàn)可證明電解液的堿性是電解產(chǎn)生的還是溶液本來(lái)就具有的?

學(xué)生經(jīng)過(guò)討論研究,發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)很簡(jiǎn)單,只要向原飽和食鹽水中滴加酚酞試液即可。

(學(xué)生實(shí)驗(yàn),向電解前的飽和食鹽水滴加酚酞試液,溶液不變紅色,證明NaOH是電解生成的。)

至此電解飽和食鹽水的產(chǎn)物通過(guò)學(xué)生的探究全部搞清楚了,它們是:氫氣、氯氣、氫氧化鈉,接著學(xué)生寫出了電解飽和食鹽水的方程式,我指出:這個(gè)反應(yīng)就是氯堿工業(yè)的基本反應(yīng)原理。

從本課時(shí)的教學(xué)過(guò)程來(lái)看,巧妙的引人入勝的“問(wèn)題串”能將學(xué)生的探究活動(dòng)一步一步引向深入。教師在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時(shí)應(yīng)盡可能與學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系,盡可能引起學(xué)生思維上的矛盾沖突。

(三)及時(shí)解決“問(wèn)題串”,優(yōu)化學(xué)生輸出利用信息的能力。

利用專題復(fù)習(xí)或選修模塊的內(nèi)容,在學(xué)生已有能力的基礎(chǔ)上,開展下列活動(dòng),為學(xué)生應(yīng)用信息搭建平臺(tái)、提供場(chǎng)所,可進(jìn)一步提高學(xué)生處理信息的能力。如復(fù)習(xí)氯氣凈水時(shí),我設(shè)計(jì)了以下四個(gè)梯度問(wèn)題:

問(wèn)題1:氯氣凈水的原理是什么?(舊知識(shí)回顧)

問(wèn)題2:漂白粉能否代替氯氣凈水?若可以,其不良后果是什么?(相關(guān)知識(shí)遷移)

問(wèn)題3:NHCl是一種新型凈水劑。試?yán)盟鈱?shí)質(zhì)回答NHCl凈水的原因?(實(shí)際知識(shí)具體遷移)

問(wèn)題4:鐵酸鈉(NaFeO)是一種新型凈水劑。已知鐵酸鈉的氧化性比KMnO氧化性還要強(qiáng),其還原產(chǎn)物是Fe,試回答鐵酸鈉能凈水的原因。(實(shí)際知識(shí)運(yùn)用能力遷移)

以上四個(gè)問(wèn)題的設(shè)計(jì)以凈水為出發(fā)點(diǎn),問(wèn)題的難度由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由具體到抽象;知識(shí)的應(yīng)用從記憶到遷移,從遷移到類比呈現(xiàn)了梯度的變化。學(xué)生回答問(wèn)題的角度自然從問(wèn)題的表象理解,層層遞進(jìn),到問(wèn)題實(shí)質(zhì)的理解,對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)從低級(jí)向高級(jí)飛躍。

每學(xué)習(xí)到一個(gè)階段時(shí),設(shè)計(jì)一定的專題復(fù)習(xí),不只是對(duì)學(xué)生是否清楚所學(xué)知識(shí)的檢查,更重要的是給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)信息快速輸出利用的舞臺(tái)。如果對(duì)所給問(wèn)題能在短時(shí)間內(nèi)理清思路,并能用較為規(guī)范的文字表達(dá)自己的解題過(guò)程,說(shuō)明對(duì)這塊知識(shí)已經(jīng)完成課程標(biāo)準(zhǔn)上所規(guī)定的要求了。但是如果間隔一段時(shí)間,再呈現(xiàn)同樣的“問(wèn)題串”,效果就沒有那么理想了,因?yàn)殡S著時(shí)間的推移,有些知識(shí)在學(xué)生的記憶中變得模糊,甚至全部丟失,因此有必要在一定的知識(shí)學(xué)習(xí)后,及時(shí)給予鞏固,這既有利于學(xué)生信息的輸出和利用,又是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的肯定,更能促進(jìn)他們很好地學(xué)習(xí)。

二、對(duì)“問(wèn)題串”教學(xué)的反思

(一)找到一個(gè)真正值得探究的問(wèn)題。

探究問(wèn)題難度要適合,內(nèi)容要緊緊貼近最近的教學(xué)進(jìn)程。對(duì)于教材中陳述性的內(nèi)容,我們可以加以改造,遵循前輩科學(xué)家的研究足跡,簡(jiǎn)單再現(xiàn)對(duì)于該問(wèn)題的研究歷程。

(二)追溯問(wèn)題的源頭。

只有找到問(wèn)題的源頭,才能夠找到問(wèn)題設(shè)計(jì)的起點(diǎn),才能夠根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)行之有效的問(wèn)題串。如果沒有找到這個(gè)起點(diǎn),一切問(wèn)題就會(huì)流于形式。從源頭開始到最終結(jié)論的提出,是一個(gè)完美的過(guò)程,是一個(gè)很自然的過(guò)程。

(三)善于運(yùn)用已知的知識(shí)通過(guò)邏輯推理得出未知的知識(shí)。

例如在分析原電池電流形成原因時(shí),我們不是簡(jiǎn)單地得出結(jié)論:“鋅極失去電子轉(zhuǎn)移到銅極。”而是根據(jù)學(xué)生所知道的一個(gè)知識(shí),即導(dǎo)線上的電流是電子的定向移動(dòng)形成的,并且根據(jù)電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向確定電子的流動(dòng)方向,由此進(jìn)一步得出:“鋅極失去了電子而銅極得到了電子,所以在銅極看到的氣泡是因?yàn)镠得到電子生成了H?!比绱瞬讲綖闋I(yíng),層層遞進(jìn),最后得到一個(gè)滿意的結(jié)果或結(jié)論。

(四)善于從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題分析的線索。

比如在影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的學(xué)習(xí)中可以設(shè)計(jì)與生活有關(guān)的情境問(wèn)題:人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬?chǔ)存食物?蒸饅頭時(shí)通常要將塊狀或顆粒狀的面堿研成粉末后,再混入面中,原因是什么?為什么加酶的洗衣粉的洗衣效果更好?為什么用溫水的效果比用冷水的效果好?這組問(wèn)題以學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),突出了化學(xué)與生活的聯(lián)系,使學(xué)生能夠從化學(xué)的視角認(rèn)識(shí)生活中的問(wèn)題,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生在今后的生活中更好地理解生活、改變生活。

參考文獻(xiàn):

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[3]帥保國(guó)等.論問(wèn)題式學(xué)習(xí)中的“問(wèn)題”[J].上海教育科研,2005,(7).

第5篇:電解飽和食鹽水范文

復(fù)習(xí)。

關(guān)鍵詞:高考;電化學(xué);命題思想

高中電化學(xué)知識(shí)包括原電池原理和電解原理,以及兩者在化工生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。電化學(xué)是高中化學(xué)課程中重要的理論部分,該部分試題往往緊密聯(lián)系生活,與學(xué)科內(nèi)及學(xué)科外的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合,從而考查學(xué)生的能力,易于落實(shí)新課程理念,因此在歷年高考命題中占有重要地位。研究高考電化學(xué)命題的思想主要有:

一、試題拓展教材內(nèi)容,考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力

例1.(2011福建高考-11)研究人員研制出一種鋰水電池,可

作為魚雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料,以LiOH為電解質(zhì),使用時(shí)加入水即可放電。下列關(guān)于該電池的說(shuō)法,不正確的是( )

A.水既是氧化劑,又是溶劑

B.放電時(shí)正極上有氫氣生成

C.放電時(shí)OH-向正極移動(dòng)

D.總反應(yīng)為:2Li+2H2O■2LiOH+H2

此題的情境取材于書本外新的化學(xué)電源,知識(shí)落腳點(diǎn)是基礎(chǔ)。與原電池有關(guān)的試題都應(yīng)該從基礎(chǔ)知識(shí)入手分析:(1)判斷電極及分析電極反應(yīng)類型,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng);(2)分析電子流向,電子由負(fù)極沿外線路流向正極,陰離子流向負(fù)極,陽(yáng)離子流向正極;(3)書寫電極反應(yīng),電極反應(yīng)式一定要滿足得失電子守恒。本題考查學(xué)生利用原電池知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,考生若掌握了相關(guān)知識(shí)便可迅速選出C項(xiàng)是錯(cuò)誤,因?yàn)樵姵胤烹姇r(shí)OH-是向負(fù)極移動(dòng)的。

二、電化學(xué)與實(shí)驗(yàn)整合,考查學(xué)生的創(chuàng)新能力

例2.(2009上海卷-13)下圖裝置中U型管內(nèi)為紅墨水,a、b

試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液,各加入生鐵塊,放置一段時(shí)間。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是( )

A.生鐵塊中的碳是原電池的正極

B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋?/p>

C.兩試管中相同的電極反應(yīng)式是:Fe-2e-Fe2+

D.a試管中發(fā)生了吸氧腐蝕,b試管中發(fā)生了析氫腐蝕

解析:激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,提高學(xué)生的實(shí)踐能力是新課改的目標(biāo)。本題是學(xué)生熟悉的原電池設(shè)計(jì)的新型裝置,由于a為中性環(huán)境,發(fā)生吸氧腐蝕,氧氣被消耗,氣體壓強(qiáng)減??;b中酸性較強(qiáng),發(fā)生析氫腐蝕,有氫氣放出,氣體壓強(qiáng)增大,所以紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟾哂业?,故B項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤。試題通過(guò)設(shè)計(jì)新裝置,不僅考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題的能力,同時(shí)也考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力。

三、以陌生材料為素材,考查學(xué)生處理信息的能力

例3.(2010江蘇卷-11)下圖是一種航天器能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是( )

A.該系統(tǒng)中只存在3種形式的能量轉(zhuǎn)化

B.裝置Y中負(fù)極的電極反應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-

C.裝置X能實(shí)現(xiàn)燃料電池的燃料和氧化劑再生

D.裝置X、Y形成的子系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的零排放,并能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能與電能間的完全轉(zhuǎn)化

解析:本題為信息遷移題,解題時(shí)要充分挖掘材料中的有用信息。A項(xiàng),在該裝置系統(tǒng)中,有四種能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,即太陽(yáng)能、電能、化學(xué)能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化;B項(xiàng),裝置Y為氫氧燃料電池,負(fù)極電極反應(yīng)為H2-2e-+2OH-=2H2O;C項(xiàng),相當(dāng)于用光能電解水,產(chǎn)生H2和O2,實(shí)現(xiàn)燃料(H2)和氧化劑(O2)的再生;D項(xiàng),在反應(yīng)過(guò)程中,有能力的損耗和熱效應(yīng)的產(chǎn)生,不可能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能的完全轉(zhuǎn)化。綜上分析可知,本題選C項(xiàng)。試題要求學(xué)生能運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)解決新情境中的問(wèn)題,綜合考查學(xué)生接受新信息及應(yīng)用新信息解決問(wèn)題的能力。

四、將綠色化學(xué)融入試題,強(qiáng)化學(xué)生的綠色化學(xué)理念

例4.(2009安徽卷-12)Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色化

學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如下,電解總反應(yīng)為:2Cu+H2O■Cu2O+H2。下列說(shuō)法正確的是(?。?/p>

A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣

B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)

C.銅電極接直流電源的負(fù)極

D.當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),有0.1 mol Cu2O生成。

解析:STS教育理念下的化學(xué)新課程改革強(qiáng)調(diào)課程要重視從社會(huì)實(shí)際問(wèn)題出發(fā)組織學(xué)習(xí),使學(xué)生從科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)相互聯(lián)系的視角去認(rèn)識(shí)化學(xué)問(wèn)題,思考社會(huì)問(wèn)題。本題主要考查學(xué)生與原電池有關(guān)的知識(shí),而將綠色化學(xué)有機(jī)地結(jié)合在一起,有助于強(qiáng)化學(xué)生的綠色化學(xué)理念,讓學(xué)生關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問(wèn)題,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

五、利用電化學(xué)原理處理數(shù)據(jù),考查學(xué)生的計(jì)算能力

例5.(2009重慶卷-26)工業(yè)上電解飽和食鹽水能制取多種化工原料,其中部分原料可用于制備多晶硅。(1)略。(2)多晶硅主要采用SiHCl3還原工藝生產(chǎn),其副產(chǎn)物SiCl4的綜合利用受到廣泛關(guān)注。②SiCl4可轉(zhuǎn)化為SiHCl3而循環(huán)使用。一定條件下,在20L恒容密閉容器中的反應(yīng):3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)■4SiHCl3(g)達(dá)平衡后,H2與SiHCl3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部來(lái)源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物,理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為 kg。(3)采用無(wú)膜電解槽電解飽和食鹽水,可制取氯酸鈉,同時(shí)生成氫氣,現(xiàn)制得氯酸鈉213.0 kg,則生成氫氣m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

第6篇:電解飽和食鹽水范文

教師要讓知識(shí)的呈現(xiàn)更加生動(dòng)靈活.在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,通常是以教師的知識(shí)口述為教學(xué)的主要形式,學(xué)生不僅十分被動(dòng),對(duì)于很多知識(shí)的理解與體會(huì)也不夠深入.在新課程背景下更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生在課堂教學(xué)中的主體性地位,要注重對(duì)于學(xué)生思維的有效激發(fā),就需要從知識(shí)的生動(dòng)化呈現(xiàn)做起.教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的知識(shí)教學(xué)方法,可以有意識(shí)地將相關(guān)教學(xué)點(diǎn)融于學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景或者生活實(shí)例中來(lái)讓學(xué)生加以體會(huì),也可以創(chuàng)設(shè)一些趣味化的教學(xué)活動(dòng)來(lái)讓學(xué)生自主實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效生成.這樣的教學(xué)過(guò)程,不僅充分體現(xiàn)了學(xué)生的教學(xué)主體性,而且能夠提高知識(shí)教學(xué)效率.例如,在講“電解飽和食鹽水”時(shí),教師可以先讓學(xué)生觀看“黑筆寫紅字”的化學(xué)實(shí)驗(yàn),只見教師拿出一張濾紙,用鉛筆在濾紙上寫字,但寫出的卻是紅色的字體,學(xué)生紛紛被這有趣的實(shí)驗(yàn)吸引,目不轉(zhuǎn)睛地觀察,迫不及待地追問(wèn)教師是怎么回事.教師這時(shí)就可以引出即將學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)———電解飽和食鹽水.通過(guò)學(xué)習(xí)這一新知識(shí),學(xué)生了解到濾紙先用氯化鈉、無(wú)色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,鉛筆就可以寫出紅字筆跡了.這種知識(shí)呈現(xiàn)的方式,不僅非常生動(dòng)靈活,而且吸引了學(xué)生的探究欲望.這樣的教學(xué)過(guò)程,能夠活躍學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)為知識(shí)教學(xué)作好鋪墊.

二、深化對(duì)于學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生的探究能力在實(shí)際教學(xué)中有著很好的教學(xué)實(shí)踐意義,這同樣是對(duì)于學(xué)生教學(xué)主體地位的一種良好體現(xiàn).新課程標(biāo)準(zhǔn)下更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的主動(dòng)獲取,強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解與應(yīng)用.在這樣的基礎(chǔ)下,教師應(yīng)當(dāng)深化對(duì)于學(xué)生探究能力的培養(yǎng),這將會(huì)提升學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用與實(shí)踐能力.一方面,教師要善于挖掘課本中的探究題材,可以透過(guò)課后的那些有意思的教學(xué)活動(dòng)來(lái)為知識(shí)教學(xué)提供輔助.另一方面,教師要善于展開教學(xué)活動(dòng)的有效創(chuàng)設(shè),不要將教學(xué)內(nèi)容僅僅局限于課本,要及時(shí)對(duì)于課本知識(shí)進(jìn)行一些補(bǔ)充與延伸.這樣才能拓寬學(xué)生的知識(shí)面與視野,才能為學(xué)生探究能力的培養(yǎng)提供根基.教師要善于為學(xué)生提供豐富的探究性學(xué)習(xí)的資源,使研究性學(xué)習(xí)成為可能、變成現(xiàn)實(shí),讓學(xué)生在自主探索中進(jìn)一步發(fā)展和提高自己的各方面素養(yǎng).高中化學(xué)新教材中安排了許多適合學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容,教師在教學(xué)中也應(yīng)有意識(shí)地利用教材中的內(nèi)容進(jìn)行探究性問(wèn)題的設(shè)計(jì),如氯水成分的探究、氫氧化鋁的制備優(yōu)化方案的探究、鐵鹽和亞鐵鹽的探究等.這些都是非常好的教學(xué)題材,每一個(gè)題材都可以成為學(xué)生小組合作的主題,并且能夠?yàn)閷W(xué)生的知識(shí)掌握程度帶來(lái)輔助功效.

三、多樣化課堂教學(xué)形式

新課程背景下同樣需要教師多樣化的課堂教學(xué)形式,這對(duì)于課堂教學(xué)效率的提升也有著很重要的教學(xué)實(shí)踐意義.多樣化的課堂教學(xué)模式,能夠引發(fā)學(xué)生對(duì)于教學(xué)過(guò)程的參與興趣,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解與掌握.有些教師沒有做到多樣化課堂教學(xué)方式的設(shè)計(jì),課堂教學(xué)方式仍然單一,教師的講授仍然是堂課主體.在這樣的氛圍下,不僅有礙于學(xué)生思維能力的培養(yǎng),學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解與掌握也只能夠停留在表面.教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)豐富多樣的教學(xué)形式,要善于利用各種良好的教學(xué)輔助工具,這不僅能夠提升課堂教學(xué)的吸引力,也能夠讓學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中有更多收獲.化學(xué)學(xué)科是研究分子、原子及核外電子等微粒運(yùn)動(dòng)的科學(xué),而微觀粒子的運(yùn)動(dòng)又是用肉眼所看不到的用手摸不著的.所以,教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)要跨越這一層障礙.要想讓學(xué)生對(duì)于這些知識(shí)點(diǎn)有更直觀的體會(huì),就必須要有良好的課堂教學(xué)形式作為輔助.教師可以合理地利用多媒體教學(xué)輔助工具,這樣能夠化解知識(shí)呈現(xiàn)時(shí)的各種障礙.例如,在講“原電池”時(shí),教師可以用多媒體課件模擬鋅原子失電子、氫原子在銅表面得電子的過(guò)程,揭示化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì),能使學(xué)生很快地理解和接受這一真實(shí)的反應(yīng)過(guò)程,而且記憶深刻.很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)不適合在課堂上展開,尤其是一些有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn).這時(shí),教師同樣可以借助多媒體來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M.例如,在教室或?qū)嶒?yàn)室里進(jìn)行一氧化碳通過(guò)血紅蛋白使大腦缺氧等毒性實(shí)驗(yàn)往往不具備可操作性,而借助FLASH等動(dòng)畫軟件就可制作形象逼真的畫面,讓學(xué)生感受到這一反應(yīng)的發(fā)生過(guò)程,進(jìn)而更好地理解這一教學(xué)知識(shí)點(diǎn).

四、總結(jié)

第7篇:電解飽和食鹽水范文

在高中化學(xué)蘇教版選修四“化學(xué)反應(yīng)原理”專題一“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”部分中,特別提到能量的充分利用問(wèn)題,指出太陽(yáng)能、氫能等新能源是當(dāng)前國(guó)際能源研究的重要課題。研究新能源的開發(fā)和利用,是學(xué)生十分感興趣的內(nèi)容,但是教材在這方面并不包含對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)。本文針對(duì)太陽(yáng)能、電能、氫能(化學(xué)能)等幾種能源之間的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),既可作為演示實(shí)驗(yàn),也可看作對(duì)新能源研究的一種探索。特別是太陽(yáng)能和燃料電池的綜合利用,具有其他能源無(wú)可替代的資源優(yōu)勢(shì)和環(huán)保優(yōu)勢(shì)。本文同時(shí)對(duì)如何實(shí)現(xiàn)幾種能源之間的相互轉(zhuǎn)化的自動(dòng)控制問(wèn)題進(jìn)行了有益探索,也具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

9代演示裝置的設(shè)計(jì)與改進(jìn)

第1代演示裝置電能與氫能(燃料電池)的相互轉(zhuǎn)化

第1代演示裝置設(shè)計(jì)出氫氣燃料電池的充電放電過(guò)程。實(shí)驗(yàn)時(shí),先接通直流電源,此時(shí)陽(yáng)極出現(xiàn)氧氣,陰極出現(xiàn)氫氣,實(shí)現(xiàn)電能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。當(dāng)電解產(chǎn)生的氫氣、氧氣達(dá)到一定體積時(shí),切換開關(guān),此時(shí)形成氫氧燃料電池,實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化。

由于實(shí)驗(yàn)室常見的u形管管徑太小,無(wú)法將電極和漏斗頸同時(shí)插入橡皮塞中,受醫(yī)用點(diǎn)滴瓶的啟示,選用點(diǎn)滴用軟管代替漏斗,并用手機(jī)充電寶代替直流電源組合成第1代演示裝置。

第2代演示裝置:電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

第1代裝置電解速度慢,產(chǎn)生氣體少,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。為此只好換用傳統(tǒng)做法,使用長(zhǎng)頸漏斗、直流電源和電流計(jì)組裝成第2代演示裝置進(jìn)行操作,燃料電池接通后電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比第1代裝置明顯。

第3代演示裝置:發(fā)光二極管發(fā)光,液體可以進(jìn)入漏斗

針對(duì)第2代裝置的不足,我改用更大的U形管和更長(zhǎng)的碳棒,以提高電流強(qiáng)度和燃料電池工作時(shí)間。經(jīng)過(guò)摸索,最終選擇了2支100mL針筒和5支碳棒纖維,碳棒纖維須進(jìn)行淬火處理,并用三角漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗。這樣組裝成了第3代演示裝置,其中燃料電池工作時(shí)電壓2V左右,電流20mA左右,終于使發(fā)光二極管發(fā)光,且液體可以進(jìn)入漏斗中。

第4代演示裝置發(fā)光二極管發(fā)光,液體進(jìn)入漏斗,U形管中現(xiàn)象明顯

鑒于第3代演示裝置存在的問(wèn)題,采用定制的大U形管(管徑5cm,單邊管長(zhǎng)20cm)代替大針筒,可以看到管中明顯的氣體產(chǎn)生現(xiàn)象及液體進(jìn)入漏斗,且發(fā)光二極管發(fā)光能夠發(fā)光,見圖1。

至此,使用第4代演示裝置,可以清晰觀察到電能和化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化。使用的電解質(zhì)溶液為硫酸鈉溶液,構(gòu)成的是氫氣燃料電池,消除了學(xué)生對(duì)于燃料電池構(gòu)造及能否產(chǎn)生電流的疑惑。

第5代演示裝置:太陽(yáng)能與電能、氫能(燃料電池)的轉(zhuǎn)化,現(xiàn)象明顯

為了實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能到電能、氫能的轉(zhuǎn)化,只需在第4代演示裝置基礎(chǔ)上將直流電源換為太陽(yáng)能電池板,就組裝成了第5代演示裝置,在陽(yáng)光充分的條件下,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分明顯。第5代裝置原理見圖2。

第6代演示裝置:現(xiàn)象更加明顯

為了實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能到電能、氫能(燃料電池)、熱能的轉(zhuǎn)化,可在第5代演示裝置的基礎(chǔ)上將電解時(shí)陰極產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)出并進(jìn)行燃燒。為此,在陰極處的橡皮塞上加裝一個(gè)帶活塞的導(dǎo)氣管,構(gòu)成第6代演示裝置。此時(shí)氫氣可以燃燒,實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到熱能的轉(zhuǎn)化。

第7代演示裝置:實(shí)現(xiàn)電解與燃料電池工作的自動(dòng)控制

第7代演示裝置安裝了自動(dòng)控制浮球,在第6代裝置人為控制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。在太陽(yáng)能電池板的自動(dòng)控制中,已經(jīng)有了太陽(yáng)能路燈光控開關(guān),將其安裝在燃料電池的控制電路中,也可以實(shí)現(xiàn)白天電解、夜間燃料電池供電的自動(dòng)控制。

第8代演示裝置:實(shí)現(xiàn)室內(nèi)演示全過(guò)程

第8代演示裝置改用家用浴霸取暖燈作為光源,實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)演示能量轉(zhuǎn)換,效果很明顯。如果在燃料電池的電路上安裝光控開關(guān),就可以實(shí)現(xiàn)浴霸燈開啟時(shí)電解開始,浴霸燈關(guān)閉時(shí)電解結(jié)束,且燃料電池開始工作,發(fā)光二極管發(fā)光,演示了幾種能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。

第9代演示裝置及操作步驟和現(xiàn)象:優(yōu)化室內(nèi)演示效果

第8代演示裝置已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)演示,但在具體實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)還存在不夠完善的地方:一是浴霸取暖燈在發(fā)光的同時(shí)大量放熱;二是發(fā)光二極管的發(fā)光現(xiàn)象還不夠明顯;三是電解速度還不夠快。為此,在3個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn):①使用小太陽(yáng)燈管代替浴霸取暖燈;②使用小鬧鐘代替發(fā)光二極管;③使用氫氧化鉀溶液代替硫酸鈉溶液。第9代裝置實(shí)物圖見圖3。

第9代演示裝置的用途拓展

第9代演示裝置除了可以實(shí)現(xiàn)幾種能量轉(zhuǎn)化演示外,進(jìn)行適當(dāng)改裝后,還具有其他用途。

改進(jìn)教材驗(yàn)證電解飽和食鹽水產(chǎn)物的演示實(shí)驗(yàn)。

用實(shí)驗(yàn)裝置的思路解決遠(yuǎn)洋輪船的用電用火及長(zhǎng)久續(xù)航問(wèn)題。

演示裝置的原理可用于太陽(yáng)能路燈的供電供氣改造。

創(chuàng)新點(diǎn)

經(jīng)過(guò)多次改進(jìn),本裝置不但可以完成能量轉(zhuǎn)化的演示,還具備以下刨新點(diǎn)。

填補(bǔ)空白:本裝置的設(shè)計(jì)填補(bǔ)了目前中學(xué)實(shí)驗(yàn)室無(wú)能源轉(zhuǎn)換演示裝置的空白,并已取得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利申請(qǐng)受理通知書。

儀器簡(jiǎn)單:小太陽(yáng)燈管、太陽(yáng)能電池板、U形管、碳棒、雙控開關(guān)等均可在網(wǎng)上購(gòu)買,且價(jià)格便宜,整套裝置不超過(guò)200元。

操作方便:可重復(fù)進(jìn)行,成功率100%。整套實(shí)驗(yàn)完成只需4分鐘左右,適合在課堂演示。

現(xiàn)象明顯:幾種能源的轉(zhuǎn)換通過(guò)小鬧鐘的指針轉(zhuǎn)動(dòng)、鬧鈴響聲、液面的升降和燃燒等直觀展現(xiàn),效果明顯。

應(yīng)用廣泛:可以演示能源轉(zhuǎn)換、燃料電池、電解飽和食鹽水等諸多化學(xué)實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行產(chǎn)物判斷,在實(shí)際生活中可在貨輪、路燈上進(jìn)行改造,提供用電用火。

培養(yǎng)意識(shí):通過(guò)太陽(yáng)能、燃料電池等設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能減排的環(huán)保意識(shí)。

拓展視野:通過(guò)自動(dòng)控制問(wèn)題探究培養(yǎng)學(xué)生的刨新精神和實(shí)踐能力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

該項(xiàng)目獲得第29屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果化學(xué)教學(xué)類一等獎(jiǎng)。

第8篇:電解飽和食鹽水范文

關(guān)鍵詞:學(xué)科教學(xué)知識(shí)(PCK);集體備課;氯氣的生產(chǎn)原理

文章編號(hào):1005–6629(2013)9–0014–04 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

教師的學(xué)科教學(xué)知識(shí)(pedagogical content knowledge,PCK)被稱為“學(xué)科知識(shí)與教學(xué)法知識(shí)的合金”[1],在學(xué)科教學(xué)過(guò)程中具體表現(xiàn)為教師表征教學(xué)主題最恰當(dāng)?shù)念惐?、圖示、舉例、解釋和論證,對(duì)造成教學(xué)主題學(xué)習(xí)困難因素的理解,對(duì)學(xué)生的前概念以及有效重組學(xué)生理解所需相關(guān)策略知識(shí)的理解。教育界對(duì)教師PCK的要素有不同的分類,其中較為普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為其主要包括關(guān)于課程的知識(shí)、關(guān)于教學(xué)策略的知識(shí)、關(guān)于學(xué)生的知識(shí)和關(guān)于評(píng)價(jià)的知識(shí),如圖1所示。

集體備課中教師不同觀點(diǎn)的碰撞,體現(xiàn)出其不同的PCK。分析不同教師PCK的差異,了解其積累、形成、轉(zhuǎn)變與發(fā)展的途徑,能夠有效促進(jìn)教師的專業(yè)成長(zhǎng)。下面以蘇教版《化學(xué)1》專題2“氯氣的生產(chǎn)原理”集體備課活動(dòng)為例,探討不同教師PCK的具體表現(xiàn),為探索教師專業(yè)成長(zhǎng)提供視角。三位參與集體備課的教師情況見表1。

1 關(guān)于課程的知識(shí)

教師關(guān)于課程的知識(shí)包括課程設(shè)計(jì)知識(shí)和課程資源知識(shí)。一方面,教師應(yīng)具備對(duì)化學(xué)學(xué)科和特定教學(xué)主題的課程設(shè)計(jì)知識(shí),清楚學(xué)生已有的知識(shí)、前概念,以及在后續(xù)學(xué)習(xí)中還將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,清楚知識(shí)之間的縱橫聯(lián)系;另一方面,教師還應(yīng)關(guān)注化學(xué)學(xué)習(xí)或者與特定教學(xué)主題相關(guān)的課程資源,從學(xué)生及教學(xué)的實(shí)際需要出發(fā),圍繞課程目標(biāo)和教學(xué)重難點(diǎn),選擇、開發(fā)恰當(dāng)?shù)恼n程資源,為學(xué)習(xí)過(guò)程提供結(jié)構(gòu)化組織和合理呈現(xiàn)的課程資源。

討論1:如何理解教材的編排順序?

教師C:教材將氯氣的生產(chǎn)原理放在氯氣的性質(zhì)之前,這樣的編排給教學(xué)帶來(lái)了較大的困難。學(xué)生尚未學(xué)習(xí)氯氣的性質(zhì),怎么理解氯氣的除雜、收集、檢驗(yàn)和尾氣處理的原理?

教師B:我們也討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題,我們認(rèn)為這種編排是教材多元化的“副作用”。不同版本的教材給了我們更多選擇,讓我們認(rèn)識(shí)到了化學(xué)知識(shí)可以有不同的編排形式和不同的教學(xué)載體。但同時(shí)也帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題:每一種教材必須有其較為鮮明的特色以區(qū)別于其他教材,有時(shí)候這種“特色”可能會(huì)在編排順序或者內(nèi)容選擇上帶來(lái)某種傾向性,會(huì)因?yàn)檫^(guò)于強(qiáng)調(diào)“特色”而造成對(duì)其他邏輯關(guān)系的弱化。

教師A:蘇教版教材的“特色”是什么?這與氯氣的生產(chǎn)原理的編排有什么關(guān)系?

教師B:蘇教版教材中元素化合物的編排特點(diǎn)就是從工業(yè)生產(chǎn)引入具體內(nèi)容,不僅氯氣的生產(chǎn)原理是這樣,“從鋁土礦到鋁合金”,“鐵、銅的獲取及應(yīng)用”也都是先學(xué)制備后學(xué)性質(zhì)。

教師C:先學(xué)制備后學(xué)性質(zhì)的編排方式不利于學(xué)生學(xué)習(xí)。沒有電解原理和氯氣性質(zhì)的知識(shí)作為鋪墊,學(xué)生難以理解電解飽和食鹽水的反應(yīng)。我認(rèn)為教學(xué)時(shí)應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況調(diào)整順序,先學(xué)習(xí)氯氣的性質(zhì),再學(xué)習(xí)氯氣的生產(chǎn)原理。

教師A:那么,我們是否應(yīng)該考慮這樣一個(gè)問(wèn)題,從學(xué)生的角度出發(fā),為什么要學(xué)習(xí)氯氣呢?

教師C:氯氣是一種重要的非金屬單質(zhì),初中學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)氧氣,必修階段還將學(xué)習(xí)含氮物質(zhì)與含硫物質(zhì),氯氣的學(xué)習(xí)既是對(duì)學(xué)生原有非金屬知識(shí)的擴(kuò)充,同時(shí)也形成一種元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)范例,以此指導(dǎo)后續(xù)學(xué)習(xí)。

教師A:這依然是從教師知識(shí)結(jié)構(gòu)出發(fā),而不是學(xué)習(xí)者的視角。作為學(xué)生,如何理解為什么要學(xué)習(xí)氯氣呢?專題1的名稱為“化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界”,專題2的名稱為“從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)”,其用意何在?教材是致力于引導(dǎo)學(xué)生思考這樣的問(wèn)題:化學(xué)是怎樣的一門學(xué)科呢?化學(xué)是如何認(rèn)識(shí)自然、改造自然的呢?化學(xué)工業(yè)致力于將價(jià)廉的原料制成價(jià)值較高的產(chǎn)品,面對(duì)大海時(shí),化學(xué)家思考的是什么問(wèn)題呢?他們是如何利用海水資源的呢?其實(shí)教材是從學(xué)習(xí)者的視角出發(fā),關(guān)注化學(xué)研究的目的與價(jià)值,創(chuàng)設(shè)出真實(shí)的符合學(xué)科思想的學(xué)習(xí)情境,要理解這一點(diǎn),需要我們能夠突破學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的束縛和原有思維方式的局限。

教師C認(rèn)為教材在編排上未充分關(guān)注知識(shí)認(rèn)知的先后順序;教師B認(rèn)為這是教材為了突出自己的“特色”而造成的。他們更多考慮的是學(xué)科內(nèi)容組織的知識(shí),這是一種自上而下的視角,主要關(guān)注知識(shí)獲得后在學(xué)科結(jié)構(gòu)中是如何與相關(guān)內(nèi)容關(guān)聯(lián),以及如何形成這種關(guān)聯(lián)的。教師A認(rèn)為教學(xué)過(guò)程不僅應(yīng)對(duì)具體知識(shí)和概念進(jìn)行陳述和解釋,還應(yīng)注重內(nèi)容的學(xué)習(xí)價(jià)值,展現(xiàn)學(xué)科的思維特點(diǎn),以自下而上的視角,考慮課程學(xué)習(xí)者接受的知識(shí),關(guān)注學(xué)生“學(xué)什么”和“為什么學(xué)”的問(wèn)題,從化學(xué)學(xué)科發(fā)展與實(shí)際應(yīng)用的視角出發(fā),引出學(xué)習(xí)課題。

2 關(guān)于教學(xué)策略的知識(shí)

教師關(guān)于教學(xué)策略的知識(shí)是指為幫助學(xué)生理解特定的學(xué)科內(nèi)容時(shí)用的方法,如舉例、建模、類比、實(shí)驗(yàn)等都屬于這一類的知識(shí)。教學(xué)策略與教學(xué)目標(biāo)密切相關(guān),每一個(gè)不同的教學(xué)目標(biāo)都有著相對(duì)應(yīng)的教學(xué)策略。

討論2:如何指導(dǎo)氯氣實(shí)驗(yàn)室制法的學(xué)習(xí)?

教師C:課堂上應(yīng)關(guān)注氯氣實(shí)驗(yàn)室制法的教學(xué),這是高中生學(xué)習(xí)的一種制備氣體的新方法。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)向?qū)W生介紹完整的制備物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置,讓學(xué)生知道考慮氣體制備時(shí)應(yīng)關(guān)注四點(diǎn):發(fā)生裝置、凈化除雜裝置、收集裝置和尾氣處理裝置。

教師A:不宜強(qiáng)調(diào)氯氣的凈化除雜和尾氣處理,這些知識(shí)涉及氯氣性質(zhì)的知識(shí),學(xué)生尚未學(xué)過(guò),不易理解。如果在這個(gè)時(shí)候做要求,只能讓學(xué)生依靠記憶來(lái)學(xué)習(xí),同時(shí)也沖淡了學(xué)習(xí)主題。教學(xué)中可以更多關(guān)注學(xué)生能夠理解的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié):例如如何選擇氣體的發(fā)生裝置??jī)x器組裝的順序是什么?為什么使用分液漏斗而非長(zhǎng)頸漏斗?該裝置的氣密性應(yīng)如何檢查等等,利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)初步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力。

教師B:雖然教材并沒有在這里考慮氣體的凈化步驟,但從教學(xué)的完整性出發(fā),可在講述裝置時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充,只要回避凈化的原理即可。課堂上可以讓學(xué)生在電腦課件上完成儀器的組裝,既方便又快捷。

教師A:氯氣是高中學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的第一課,無(wú)論是電解飽和食鹽水,還是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣,都應(yīng)該讓他們接觸真實(shí)的化學(xué)。即使不能分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置的組裝,至少請(qǐng)學(xué)生到講臺(tái)前面進(jìn)行組裝,然后再與教材中裝置圖進(jìn)行比較。

教師C:我覺得讓學(xué)生觀察教材中的裝置圖即可,教師可以啟發(fā)學(xué)生討論各部分的作用。因?yàn)闊o(wú)論是讓學(xué)生在電腦上組裝還是用實(shí)際儀器,都只有少數(shù)學(xué)生能夠有動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),其余同學(xué)還是得不到鍛煉的機(jī)會(huì)。

教師A:組裝儀器的目的不僅僅是鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的能力,更重要的是引發(fā)學(xué)生思考:該怎么組裝?為什么這樣組裝?一套完整的氣體制備裝置有哪幾部分組成?各部分的作用是什么?教師可以同時(shí)要求其他學(xué)生觀察教材上的裝置圖,與同學(xué)組裝的進(jìn)行比較,判斷其是否正確。這個(gè)活動(dòng)中學(xué)生會(huì)非常積極,他們會(huì)仔細(xì)對(duì)比,這就起到理解各裝置作用的目的了。

在氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法這個(gè)教學(xué)活動(dòng)中,教師C采取的策略是在學(xué)生觀察教材裝置圖的基礎(chǔ)上加以分析。值得注意的是,觀察是對(duì)已有裝置圖的靜態(tài)分析,而動(dòng)手搭建則是從無(wú)到有的動(dòng)態(tài)生成,兩種方式對(duì)學(xué)生思維深度的引發(fā)有著較大的差異。同時(shí)教師C存在一個(gè)誤解,認(rèn)為讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是為了某種實(shí)驗(yàn)技能的習(xí)得。實(shí)際上,化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往集實(shí)驗(yàn)技能、思維方法和學(xué)科知識(shí)為一體。因教學(xué)目標(biāo)的差異,不同的實(shí)驗(yàn)有著不同的著眼點(diǎn),同一個(gè)實(shí)驗(yàn)在不同學(xué)習(xí)階段也會(huì)有不同的側(cè)重點(diǎn)與教學(xué)功能,關(guān)鍵在于教師能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,以一系列結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行聚焦與分析。

教師B讓學(xué)生在教學(xué)軟件上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器的組裝,教師A讓學(xué)生自己動(dòng)手組裝,他們都關(guān)注了組裝的過(guò)程,然而,動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是一種立體、多元的展現(xiàn),而軟件則是平面二維的模擬,其感知效果較弱。心理學(xué)將學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣分為直覺興趣、操作興趣、概括興趣和探究興趣[2],四種興趣相互關(guān)聯(lián)、環(huán)環(huán)相扣,其中直覺興趣是其他三種興趣的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件所激發(fā)的直覺興趣遠(yuǎn)不如演示或動(dòng)手來(lái)得生動(dòng),對(duì)其他興趣的相應(yīng)激發(fā)作用也較弱。

3 關(guān)于學(xué)生的知識(shí)

教師關(guān)于學(xué)生的知識(shí)主要包括對(duì)學(xué)生興趣、特點(diǎn)的了解,對(duì)學(xué)生己有經(jīng)驗(yàn)的了解,對(duì)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生常見錯(cuò)誤概念和產(chǎn)生錯(cuò)誤概念原因的了解,以及有針對(duì)性地幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念的方法等。

討論3:如何利用教學(xué)情境?

教師B:我所任教班級(jí)學(xué)生的基礎(chǔ)較為薄弱,因此,我更關(guān)注教學(xué)情境的設(shè)計(jì),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂上,我會(huì)展示海水中的主要元素含量的表格,繼而提出問(wèn)題:海水中存在哪些資源呢?既然海水中除氫、氧元素外,含量最多的就是氯元素,那么,怎樣才能從海水中獲得氯單質(zhì)呢?

教師A:這樣的引入簡(jiǎn)單直接,但尚未關(guān)注化學(xué)科學(xué)研究物質(zhì)世界的方式??梢赃@樣調(diào)整:海水是巨大的寶藏,從海水中我們能獲得什么呢?食鹽(氯化鈉)。然而,氯化鈉是一種較為廉價(jià)的物質(zhì),化學(xué)是一門創(chuàng)造價(jià)值的科學(xué)?;瘜W(xué)家還希望能夠進(jìn)一步以氯化鈉為原料,創(chuàng)造出價(jià)值更高的產(chǎn)品,怎樣才能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)呢?下面讓我們一起來(lái)了解氯堿工業(yè)。

教師C:我在網(wǎng)上找到一些課件,是以戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)使用氯氣作為化學(xué)武器的圖片引入,是否可行?

教師A:從聽課學(xué)生的角度考慮,這樣的引入激發(fā)的是一種怎樣的情緒?是學(xué)習(xí)氯氣的興趣,還是對(duì)氯氣的畏懼,對(duì)化學(xué)的恐懼?我們完全可以選擇生活中各種含氯物質(zhì)引入:每天使用的自來(lái)水以含氯漂白劑消毒,塑料袋有聚氯乙烯,藥品中含氯元素,農(nóng)藥中含氯元素,甚至宇航員的衣服也有含氯元素的材料。很多含氯物質(zhì)都需要以氯氣為原料生產(chǎn),那么,人們是如何獲得氯氣的呢?

教師C:課堂上引入電解食鹽水的實(shí)驗(yàn)后,又該如何利用該演示實(shí)驗(yàn)?zāi)??學(xué)生不知道放電順序,如何理解生成的產(chǎn)物呢?

教師B:可以引導(dǎo)學(xué)生把注意力集中在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察而非電解原理的解釋上。初中學(xué)習(xí)電解水的時(shí)候,學(xué)生也不懂電解原理,他們是通過(guò)觀察電解水的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)了該反應(yīng)。這節(jié)課中也可以采用類似的方法,通過(guò)觀察電解食鹽水的現(xiàn)象來(lái)了解該反應(yīng)。

教師A:可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察到氣泡并檢驗(yàn)電極上產(chǎn)生的氣體,判斷有氯氣和氫氣生成,從酚酞溶液顏色的變化判斷有氫氧化鈉生成,從而寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,再?gòu)脑鼗蟽r(jià)變化的角度分析電極上電子的得與失。這節(jié)課不必從電解原理的角度分析為什么會(huì)生成氫氣、氯氣與氫氧化鈉。事實(shí)上,從電解水到電解食鹽水,再到將來(lái)的電解熔融氯化鈉、氯化鎂和氧化鋁,這些電解反應(yīng)的學(xué)習(xí)為將來(lái)系統(tǒng)思考、學(xué)習(xí)電解原理提供知識(shí)與素材的積累。

區(qū)別于從研究角度組織的化學(xué)家具有的知識(shí),教師的PCK是從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度出發(fā)的。學(xué)生是以對(duì)自己有意義的方式來(lái)建構(gòu)新知識(shí),課堂上呈現(xiàn)的教學(xué)情境與學(xué)生的真實(shí)生活和已有知識(shí)越接近,情境的教學(xué)價(jià)值也越高。值得注意的是,學(xué)生視野中的生活與教師眼中的世界是不同的,選擇教學(xué)素材應(yīng)掌握適合學(xué)生的原則,所選的生產(chǎn)、生活情境能夠真正貼近高中生的生活實(shí)際和學(xué)習(xí)經(jīng)歷。同時(shí),選取的素材除了具有引導(dǎo)知識(shí)的作用外,還應(yīng)有助于學(xué)生欣賞和感受化學(xué),領(lǐng)悟化學(xué)學(xué)科的價(jià)值。教學(xué)中盡量選用對(duì)社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步有積極貢獻(xiàn)的素材,少用帶有“負(fù)面”色彩的素材。

對(duì)于電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)的分析可以建立在對(duì)于電解水實(shí)驗(yàn)的理解基礎(chǔ)上,這是因?yàn)榻虒W(xué)的根本起點(diǎn)是學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意,學(xué)生理解的基礎(chǔ)是他們以前學(xué)過(guò)的知識(shí),學(xué)生應(yīng)達(dá)到的要求即本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,其中關(guān)鍵性的認(rèn)知環(huán)節(jié)則為教學(xué)的重點(diǎn)。

4 關(guān)于評(píng)價(jià)的知識(shí)

關(guān)于評(píng)價(jià)的知識(shí)包括學(xué)習(xí)可以測(cè)評(píng)的維度與測(cè)量方法。在不同主題的教學(xué)中,各維度的重要性有所不同,這就要求教師能夠明確測(cè)量本節(jié)課學(xué)習(xí)效果應(yīng)關(guān)注哪些維度,使用怎樣的方法。

討論4:如何布置課后練習(xí)?

教師C:參考資料上的習(xí)題涉及了陽(yáng)離子交換膜,所以,課堂上應(yīng)該補(bǔ)充介紹相關(guān)知識(shí),否則學(xué)生將無(wú)法做題。

教師B:不能要求學(xué)生做這類題,也不能因?yàn)榱?xí)題上出現(xiàn)了就在課堂上補(bǔ)充。教學(xué)不能被參考資料的習(xí)題牽著走,教師應(yīng)該有自己的判斷和取舍。

教師A:實(shí)際上教材在修訂時(shí)將原來(lái)拓展視野中的“離子交換膜”內(nèi)容刪去了,這部分內(nèi)容不適合在高一必修教材中介紹,而部分參考資料未及時(shí)調(diào)整。教師應(yīng)注意不要追求知識(shí)上的一步到位,給學(xué)生的知識(shí)和技能留下螺旋發(fā)展的空間。

教師B:沒有任何一份參考資料能不加取舍地直接使用,教師應(yīng)選擇性使用。每節(jié)課后所布置的作業(yè)應(yīng)能夠?yàn)楫?dāng)堂所學(xué)的內(nèi)容提供適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用和練習(xí)的機(jī)會(huì),有助于本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

教師C:那么,關(guān)于電解的原理以及如何防止電解產(chǎn)物間的反應(yīng)等問(wèn)題也都不宜在這節(jié)課之后完成?

教師A:是的。教師在布置作業(yè)時(shí),應(yīng)充分考慮作業(yè)任務(wù)與教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)在聯(lián)系,所布置的作業(yè)不能偏離教學(xué)目標(biāo),而應(yīng)該是教學(xué)目標(biāo)的具體化和操作化。本節(jié)課教學(xué)的知識(shí)目標(biāo)為知道氯堿工業(yè)的反應(yīng)原理,了解氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,進(jìn)一步鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí)。因此,本節(jié)課的作業(yè)也應(yīng)針對(duì)以上幾點(diǎn)。

教師B:氯氣實(shí)驗(yàn)室制法的練習(xí)可以立足于氧化還原反應(yīng)的概念,將其作為一個(gè)具體的氧化還原反應(yīng)實(shí)例,用來(lái)鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí),不宜在實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)上做過(guò)多要求。

教師C依據(jù)練習(xí)制定教學(xué)內(nèi)容,這也是很多新手教師常常會(huì)采用的方法;教師A、B認(rèn)為應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)對(duì)練習(xí)進(jìn)行選擇,練習(xí)應(yīng)服務(wù)于教學(xué)。造成這種差異的原因在于教師所持有評(píng)價(jià)觀的不同,即作業(yè)的作用與功能,是鞏固教學(xué)內(nèi)容?評(píng)價(jià)教學(xué)效果?還是控制教學(xué)?作業(yè)與教學(xué)內(nèi)容要有高的相關(guān)性,作業(yè)的相關(guān)性是指作業(yè)任務(wù)與所期望的教學(xué)目標(biāo)相關(guān)聯(lián)的密切程度。

教學(xué)中對(duì)教材進(jìn)行的調(diào)整與加工,不應(yīng)以參考資料和考試題目為依據(jù),而是為了更好地適應(yīng)不同學(xué)生的需求。在本節(jié)課的集體備課中未進(jìn)一步討論考試,事實(shí)上考試評(píng)價(jià)的要求也是如此??荚囋u(píng)價(jià)也應(yīng)以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),以教學(xué)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn),以學(xué)生理解的知識(shí)為基礎(chǔ),評(píng)定學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解與掌握情況。

5 結(jié)束語(yǔ)

研究表明,教師PCK的發(fā)展有三個(gè)階段[3]:第一階段是學(xué)習(xí)模仿,在這一階段教師關(guān)注自己學(xué)科知識(shí)的準(zhǔn)確性,將主要精力放在學(xué)科知識(shí)的講解上,往往會(huì)模仿其他成熟教師的教學(xué);第二階段是積累發(fā)展,這一階段,除了學(xué)科知識(shí),教師開始關(guān)注教學(xué)素材的選擇和學(xué)生的背景知識(shí),能夠根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)尋找合適的教學(xué)方法;第三階段是形成風(fēng)格,這一階段教師更加了解自己的PCK,處理教學(xué)內(nèi)容時(shí)不再按照教材的表層結(jié)構(gòu),能夠注意聯(lián)系學(xué)生的生活世界幫助他們建構(gòu)、內(nèi)化學(xué)習(xí)內(nèi)容。

PCK真實(shí)地存在于每一節(jié)課之中,存在于每一位教師的頭腦與行動(dòng)中,影響著教師和學(xué)生的思維方式和教學(xué)活動(dòng),教師專業(yè)知識(shí)的核心就是根據(jù)這種PCK構(gòu)成的[4]。對(duì)PCK的比較與分析為我們觀察、理解優(yōu)秀教師的教學(xué)開啟了新的角度。PCK為教師對(duì)日常教學(xué)工作的反思提供了一個(gè)分析框架,探索促進(jìn)教師PCK轉(zhuǎn)變與發(fā)展的路徑,能夠有效加快教師的專業(yè)成長(zhǎng)。

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第9篇:電解飽和食鹽水范文

關(guān)鍵詞:學(xué)情研究;研究意義;研究方法

文章編號(hào):1008-0546(2016)10-0057-02 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.020

“學(xué)案導(dǎo)學(xué),分層互動(dòng)”教學(xué)模式在我校試點(diǎn)已經(jīng)多年,對(duì)提升我校教育教學(xué)質(zhì)量,起到積極作用。如何在教學(xué)中更好地發(fā)揮學(xué)案導(dǎo)學(xué)的功能,如何更好地分層互動(dòng),一直是困擾著我校教師的難題。通過(guò)理論和實(shí)踐研究,最終我校將目光聚焦在學(xué)情研究上,我們認(rèn)為加強(qiáng)學(xué)情研究是破解這些難題的重要途徑。

一、研究學(xué)情的意義

在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo),教師的教必須圍繞學(xué)生的學(xué)進(jìn)行。正如陶行知先生所說(shuō),教師不能只管自己教,要讓教的法子根據(jù)學(xué)生學(xué)的法子。傳統(tǒng)教學(xué)中提倡因材施教,就是要求在重視學(xué)生個(gè)性差異的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)。在新課程背景下,倡導(dǎo)以學(xué)生為本,也是要求我們要尊重學(xué)生的個(gè)性差異。尊重差異,做到因材施教,就有必要了解學(xué)情。了解學(xué)情,就要了解學(xué)生認(rèn)知現(xiàn)有發(fā)展水平和潛在發(fā)展水平。只有了解到這兩種水平,才可能確定學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),才可能讓學(xué)生跳一跳摘到桃子。我校在進(jìn)行導(dǎo)學(xué)案教學(xué)模式推行過(guò)程中,為了充分發(fā)揮學(xué)案的導(dǎo)學(xué)、導(dǎo)思、導(dǎo)用功能,在學(xué)案的編制和學(xué)案的使用上,緊緊圍繞學(xué)情這個(gè)重要課題來(lái)研究,提高了課堂教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)效性,讓不同學(xué)生在原有的基礎(chǔ)上均有所發(fā)展,促進(jìn)了我校教學(xué)質(zhì)量的不斷提高。

二、研究學(xué)情的方法

1. 集體備課研學(xué)情

學(xué)案導(dǎo)學(xué),就是要以學(xué)案為依托,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究、合作交流,讓學(xué)案成為學(xué)生學(xué)習(xí)的線路圖。我校將集體備課的重心放在學(xué)案編制工作上,而學(xué)案編制的關(guān)鍵是對(duì)學(xué)情的研究。為了保證學(xué)案符合我校學(xué)生實(shí)際情況,我校規(guī)定,學(xué)案編制經(jīng)過(guò)四個(gè)步驟。第一步,集體備課,研究學(xué)情。同一備課組提前兩周對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行集備。在集備之前,備課組采用前測(cè)、問(wèn)卷、訪談、觀察等形式,了解學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知特點(diǎn)、學(xué)習(xí)習(xí)慣等。集備時(shí),同組教師之間根據(jù)各自了解的情況進(jìn)行深入的學(xué)情分析。在此基礎(chǔ)上,確定學(xué)習(xí)目標(biāo),選擇教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)教學(xué)流程,形成課時(shí)學(xué)案的框架,并確定一名主備。第二步,依據(jù)學(xué)情,編制學(xué)案。主備人依據(jù)集備學(xué)情分析,結(jié)合討論結(jié)果,編制學(xué)案,形成學(xué)案初稿。第三步,反思學(xué)情,審核學(xué)案。第二次集備,各位成員再次反思學(xué)情,對(duì)編制好的學(xué)案進(jìn)行審核、完善,最后定稿。第四步,再思學(xué)情,修改學(xué)案。教師在使用學(xué)案的過(guò)程中,結(jié)合自己所教的班級(jí)情況,再對(duì)學(xué)案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,讓學(xué)案更符合自己的班級(jí)學(xué)生的學(xué)情。

2. 課前自學(xué)斷學(xué)情

在備課時(shí),教師雖然對(duì)學(xué)情進(jìn)行了深入研究,但有時(shí)還不能完全、客觀、真實(shí)地了解學(xué)情。為此,我校在課前,通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的形式診斷學(xué)情。在課前,我們先將印制好的學(xué)案發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),并要求學(xué)生將困惑寫在學(xué)案上。在上課前,我們將學(xué)案收上來(lái)進(jìn)行批閱,做到對(duì)每一個(gè)學(xué)生的情況了如指掌。在了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況之后,我們對(duì)備課過(guò)程中設(shè)計(jì)思路和教學(xué)方法做一些調(diào)整。為了達(dá)到診斷學(xué)情的目的,對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容要設(shè)計(jì)科學(xué)合理,不能是書本內(nèi)容的簡(jiǎn)單填空,必須要起到承前啟后的作用。例如,在氯氣的生產(chǎn)原理教學(xué)時(shí),我們?cè)O(shè)置了下面一些自學(xué)內(nèi)容:

①工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室中如何制取氧氣、氫氣和二氧化碳的?實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、氫氣和二氧化碳使用什么樣的裝置?(目的:了解學(xué)生舊知,促進(jìn)新知學(xué)習(xí)。)

②閱讀課本,看一看工業(yè)上是如何制取氯氣的?(目的:培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力和自主學(xué)習(xí)能力。)

③閱讀課本,想一想實(shí)驗(yàn)室是如何制氯氣的?制取氯氣的裝置與以前制氣裝置相比有什么不同?(目的:通過(guò)閱讀,讓學(xué)生逐步尋找到新舊知識(shí)學(xué)習(xí)的結(jié)合點(diǎn),促進(jìn)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。)

④通過(guò)自主學(xué)習(xí),你還有哪些問(wèn)題需要老師和同學(xué)幫助解決的?(目的:了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)中的問(wèn)題,為教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)起點(diǎn)的再確定做準(zhǔn)備。)

3. 課堂教學(xué)觀學(xué)情

在課前自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,課堂上學(xué)生依據(jù)學(xué)案,采用小組合作、自主探究的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)。課前,教師雖然對(duì)課堂教學(xué)中的問(wèn)題進(jìn)行了很好的預(yù)設(shè),但課堂教學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成的過(guò)程,學(xué)生們?cè)谧灾?、合作、探究學(xué)習(xí)過(guò)程中,會(huì)生成一些新的問(wèn)題,這些問(wèn)題對(duì)學(xué)生探究意識(shí)、創(chuàng)新能力和學(xué)科素質(zhì)的培養(yǎng)大有裨益。因此,課堂上,教師要放下架子,走到學(xué)生中去,成為學(xué)生學(xué)習(xí)中的一員,認(rèn)真觀察他們學(xué)習(xí)的狀態(tài),用心傾聽他們的聲音,體驗(yàn)他們學(xué)習(xí)的快樂,洞察他們學(xué)習(xí)的真實(shí)情況,并適時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)。例如,在電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)時(shí),有學(xué)生觀察到向陰極區(qū)滴加酚酞后,溶液變紅,但不久,紅色又褪去了。學(xué)生感到很好奇,就向我詢問(wèn)原因。雖然這一問(wèn)題不是這節(jié)教學(xué)的重點(diǎn),但我感覺到,利用這一問(wèn)題可以很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生探究能力。于是,我沒有立刻回答學(xué)生的問(wèn)題,而是組織大家對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行分析,提出假設(shè),并設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證假設(shè)。各學(xué)習(xí)小組激烈地討論起來(lái),最后提出產(chǎn)生現(xiàn)象的四種假設(shè)。第一種,可能是酚酞變質(zhì)造成的;第二種,可能是氫氧化鈉溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng)造成的;第三種,可能是酚酞與空氣中的氧氣反應(yīng),使紅色消失;第四種,可能與氫氧化鈉溶液濃度大小有關(guān)。為了證明四種假設(shè)的合理性,我引導(dǎo)各小組對(duì)上述四種假設(shè)進(jìn)行討論。經(jīng)過(guò)討論他們排除了第一、二種假設(shè),但對(duì)第三、四種假設(shè)存在疑問(wèn),不知如何驗(yàn)證。于是,我引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。最后學(xué)生排除了第三種可能,并證明了第四種假設(shè)的正確性。

4. 鞏固練習(xí)測(cè)學(xué)情

為了及時(shí)鞏固當(dāng)堂學(xué)習(xí)內(nèi)容,及時(shí)檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)情況,查找存在的問(wèn)題和不足,在學(xué)案中,我們結(jié)合當(dāng)堂學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn),有針對(duì)性地編制了一部分鞏固練習(xí),時(shí)間為十分鐘左右。在學(xué)生練習(xí)時(shí),教師走到學(xué)生中間,看一看不同層次學(xué)生完成的情況,對(duì)困難學(xué)生加強(qiáng)指導(dǎo)和幫助。最后通過(guò)小組間互批的形式,相互查找存在的問(wèn)題,在課堂上通過(guò)集體討論及時(shí)給予解決。對(duì)于問(wèn)題較多的小組和學(xué)生,課后進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo),幫助他們解決課上不能解決的問(wèn)題,防止這些學(xué)生掉隊(duì)。例如,在氯氣工業(yè)制取原理的教學(xué)中,為了鞏固并檢測(cè)所學(xué)內(nèi)容,我們?cè)O(shè)置了下列一組試題。

①在電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)中,電解片刻,在碳棒和鐵釘表面都有氣體生成,其中碳棒表面生成的氣體是 ( )

A. Cl2 B.O2 C.H2 D.HCl

②實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的試管壁上粘附有MnO2,除去粘附的MnO2可用的試劑是( )

A.蒸餾水 B.氫氧化鉀溶液

C.稀鹽酸 D.熱的濃鹽酸

③某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室制氯氣時(shí)進(jìn)行了如下操作:①連接好裝置,檢查氣密性;②緩緩加熱;③加入MnO2粉末;④從裝有濃鹽酸的分液漏斗中向燒瓶里滴加濃鹽酸;⑤多余的Cl2用NaOH溶液吸收;⑥用向上排空氣法收集Cl2。正確的操作順序是( )

A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤

C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤

④實(shí)驗(yàn)室要制得干燥純凈的氯氣,應(yīng)讓產(chǎn)生的氯氣依次通過(guò)的試劑是( )

A.濃H2SO4,堿石灰 B.飽和食鹽水,濃H2SO4

C.堿石灰,濃H2SO4 D.水,食鹽水

⑤用下列兩種方法制取氯氣:.用含氯化氫14.6g的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng);.用8.7g二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng),則所得氯氣( )

A.⒈娶《 B.”娶⒍

C.一樣多 D.無(wú)法比較

陶行知先生說(shuō)過(guò),培養(yǎng)教育人和種花木一樣,首先要認(rèn)識(shí)花木的特點(diǎn),區(qū)別不同情況給以施肥、澆水和培養(yǎng)教育。在教學(xué)的始終我們要不斷地了解、診斷、觀察和檢測(cè)學(xué)生的學(xué)情。只有真正了解了學(xué)情,才能做到以人為本,因材施教。我校在教學(xué)實(shí)踐中,對(duì)學(xué)情研究進(jìn)行了大量的探索,有很多收獲,也存在一些問(wèn)題和不足。對(duì)于這些問(wèn)題和不足,有待于我們繼續(xù)探索,也懇請(qǐng)化學(xué)界的同仁能提出寶貴意見和建議。

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