PDF《棠船希》

Vo 4.

2 妲幸 } 棠船希 S C ] E NC E F AN S 教 育教学

2 以课堂教学资源为引擎 , 生发化学实验改进链 孙建彬 ( 江苏省南通市通州 区四安中学 江苏 南通

2 2

6 3

5 2 ) 摘要:以鲜 活的课堂教学资源为引擎 , 生发化学 实验 改进链 , 进而使一套随时发 生随时停止的制取二氧化碳的装置臻于完善 , 是建 构主义理论与实践 的有机结合 , 是锻造高效课 堂的成功尝试. 关键词 : 课 堂教 学资源 ;

引擎;

生发 ;

实验 改进 ;

实验改进链 ;

随时发生随时停止;

建构 ;

建构主义;

高效课 堂【中图分 类号 】 G6

3 3 .

8 【 文献标识码 】A 【 文章编号】

1 6

7 1 ―

8 4

3 7 (

2 0

1 2 )

0 2 ―

0 1

2 6 ―

0 3 最近我上 了一节区级公开课并将课堂实况录制下来 ,课题 为《二氧化碳制取的研 究》.下面先 介绍一下该 课 的流 程,然后就一些细节进行剖析 , 以期获更深层次的体悟 . 片段一 : 二氧化碳 制取原理或药品的选定 课的开头我 安排学生实验探究 几个能生成二氧化 碳的反应 实例 , 使学生一下子进入了很亢奋 的科学探究 氛围中了. 实验结 果 出来 之后.师生经过一番热 议.最终选 中适 合实验室制取少量 二氧化碳气体的理想药 品: 石灰石和稀盐酸. 片段二:二氧化碳制取简易装 置 的选 定 紧接着我将加热氯酸钾和二氧化锰混合 物或加热高锰酸钾 制取 氧气 的装 置( 下 图一 ) 展现 出来 , 并顺势抛 出一个 问题 : 大家考虑一 下能否用这样的装 置完 成石灰石和稀盐 酸制 取并收集 二氧化碳气体 ?请 陈述你 的理 由. 呵 !问题一出 , 学生 A立即抢着 回答 : 不可 以. 因为这套装置试管 V I 稍微朝下 , 而制二 氧化 碳时用到的稀盐酸是液态 , 无法加入管

1 :

3 朝下 的试管 中. 接过 学生 的话 : 那……能否将这套装 置作一番改进 ,从而适合二氧 化碳的制取? 图一 图二 同学们 经过讨论 . 由学生 B作代表发 言:只要将 试管 口朝 上并撤走酒 精灯即可 成为制取二氧化 碳 的发 生装置.然后再 经 过一番讨论和查阅资料确定采用向上排空气法收集二氧化碳 气体.至此 , 算是完成了第一次实验改进 . 如图二所示 . 片段三:第二次实验改进 过 了一会儿 ,我请学生汇报 刚才石 灰石和盐酸反应的试管中还在反应吗?同学们齐声应道 : 不反应 了. 师: 认真思考.是什么药 品不 足导致反应结束? 生: 盐酸不足 . 师: 若使反应再发生 , 需再添加盐酸 ,问题是如何 不拔 出橡皮 塞,就能很方便 的添 加盐酸呢? 生: 可通过漏斗方便地添加盐酸. 于是 , 顺理成章地将 图二改进为下图三. t 片段四:第三次 实验改进图三 师: 若将试管再 改进 为锥形瓶 或广 口瓶 ,无 疑使 发生装置的容积增 大. 于是,图三 改进为下图四.师: 同学 们可尝试 用这套装 置进行二氧化碳 的制取并通入澄清石灰水中检验产生 的气 体是不是二氧化碳?同时体会长颈漏斗的颈不长行不行 ? 图五 片段 五:第四次 实验改进上述实验过后 , 我要求学生立 即停止反应 的进行. 注意是立 即停止反应而不是 停止操作 !学生C反应 灵敏 , 立 即将 弹簧夹 夹住橡皮管 .突然该组 同学都惊 呼: 酸液进入漏斗 中了 , 还在 升…… 见 此状 , 我 趁势将 这套装 置高高举起 , 同学们 的 目光一 下子聚拢过来 .我不失时机地问道 : 弹簧夹夹住后为什么引起 了酸液上升到漏斗 中来? 同学们抢着回答 : 因为反应还在进 行,瓶内气压增大 , 将酸液压入漏 斗中了. 我继续追问: 请盯着 锥形瓶底观察反应有没有真正地停止下来? ( 如图五状 ) 同学们 摇头了.师: 只要 石灰石一 直被酸液浸泡 着 ,反 应 就无 法停止.那 么.如何使酸液与固体 石灰石暂 时脱 离就成了反 应停止的关键!那么 , 又如何进一步改进我们的装置 , 使反应随时发生随时停止 呢? 请同学们关注实验台上的仪器 , 有没有哪种仪器 和其它仪器 配合下能实现反应随时发生 随时停止? 逐渐地 , 实验台上的干 燥管引起了同学们 的兴趣.我趁机提醒道 : 若将稀盐酸倒入烧 杯中,再将石灰石装入干燥 管中并配上带导管 的橡皮塞 ,然后 … … 话音未落 . 有个别机灵鬼将盛有石灰石的干燥管伸入 了盐 酸中, 然后又将干燥管提起 , 按此方法 , 如下图六和七之间 的转 化.就轻松 的实现了使反应随时发生随时停止 的愿望. 一126一 ― 一一豳V0

4 . No

2 艘翻棠艚 S CI ENCE F ANS 教 育教 学2师: 为了使 反应停 止 下来 ,只要 能使石 灰石 与稀 盐酸 脱离即可.然而将干燥管提起总是用手拿着且造成酸液乱滴,总不是 办法 . 若能 在橡 皮管处 配上 弹簧 夹,如何 ? 同学们 迫不及待 地尝试 着 弹簧 夹 的使用 , 他们 乐此 不彼 地 体验着 压强变化是如何引起酸液上下移动的事实,从而轻松地依靠小小弹簧夹代 替 上述 手提的做 法 实现 了使 反应 随时发生 随时停止.如图八和图九之间的转化.一娶斡7图八 图九 片段七 : 第 六次实 验改进 师: 今天我们 通过 不断 地改 进实 验装 置,实验效 果 取得 了一个又一个好的进展,你们是否很有成就感?然而美中不足的是 . 大量 的实验过 后,现在 我们 的实验 场所空气质量如何?是什么物质造成的刺 激性气 味呢?请将 鼻孑 L 凑 近盛盐 酸 的烧 杯口闻一闻便 知道了.…'

污染源是易挥发的盐 酸,问题出在烧杯是敞口的.那么,如何控 制盐酸 的污染 呢? 我紧锁眉头道.学生们热议着: 有同学建议采用密封措施.有同学 指 出烧 杯 因有 嘴无法完全密封…… 又是一番热 议,最终将装置改进成图十.图+ 同学们一致认为这是一套能使反应随时发生随时停止、能有效 防止盐 酸挥 发、防止盐 酸 污染 空气、装置简单 、 操作 又非常简易的制 取二氧化碳的理想装置.片段八:第七次实验改进值得补充 说明的是 ,图十 中左 边 的导管 为 了接通 大气 , 使得干燥管 内 的液体 能够 在右 导管 被 弹簧 夹夹 起 的时候 , 顺利地流出干燥 管,从而使 酸液与大 理石 脱离,反应渐 止 .然 而.这套装置后来与盛有干燥剂浓硫酸的广口瓶连接起来后,进一步制取 并收集干燥 的二 氧化 碳时(见图十一 ) , 出现 了一个 问题: 由于浓 硫酸 的密度 过大 , 导致二 氧化 碳气 体 向右 排气时.必须抵抗来自浓 硫酸造成的较大压强,方能进入浓硫酸内.可事实正是浓硫酸造成的压强过大,致使越来越大的气压 将干燥 管内的酸液 压下 去了,反应 渐止 .解决的办 法很简单 :只需 将 图十装 置 中左 导管 配上 带 弹簧夹 的导 管,根据需要 , 灵 活地使 用弹簧 夹即可 !于是 图十 又改进 为图 十一 , 如下:i…一 l一图十一 这节课主要通过以上八个片段完成了二氧化碳制取的研究.前后经历了七次实验装置改进,逐渐地生发出一条实验改进链.再用图示总结如下:二氧化碳气体制取装置的实验改进链示意图细细品味教学过程的推进,我们发现每次实验改进都不是盲 目的 . 都是 在一 定的因素 下引 发的,这样的改 进 是非 常 自然 的、能动的 , 有效 的规 避 了对教 材 的灌输 , 激发 了学 生的创新意识 .培养了学 生 的创 造 能力 .如第一 次改进 f 见 片段 二) , 是 因为 制取二 氧化碳 的原料 里使用 到液 体药 品且不 需要 加热 , 从而和制 氧气 的装 置 自然 地 发生 了矛盾 冲突,迫使 我们要对制氧装置进行改进来适应制二氧化碳的需要.亲 历这次改进,学 生都能自己归纳出要选择什么样的发生装置........