探究学习在中学化学教学中的实践研究－－以高中化学《氯气的性质》为例

探究学习在中学化学中的实践研究以 氯气的性质 为例一、促进学生有效探究的基本条件 1.必须将学生置于 有意义的情境中 ，并引导他们提出问题，或者向他们提出恰当的探究任务。 2.必须为学生提供必要的时间和空间，并在资料、材料、设备和指导方面 提供恰当的支持。 3.必须组织有效的 表达和交流 ，帮助学生在自己探究的基础上加深认识，达到教学目标。参考文献： 中学化学教学论 刘知新二、本次教学采用的探究学习流程由教师提出问题学生提出假设制定实验计划分组进行实验分析信息得出结论三、探究内容分析氯是典型的非金属元素，氯气及含氯化合物在日常生活、工农业生产中有广泛的应用，氯气与水反应是氯气用于自来水消毒的原理所在，是理解氯气与碱溶液反应的基础，生活中使用的漂白 (液 )是利用了氯气与碱溶液反应的原理生产的，是化学在生活中应用的典型范例。本节内容非常适合学生进行探究学习，有利于满足学生对物质世界进行探索的好奇心，也有利于激发学生的学习兴趣，所以我设计了三个方面的探究内容：（ 1）氯气的物理性质（ 2）氯气与水反应（ 3）氯气与碱溶液反应 创设情境，提出问题： 播放 2011年江苏南通氯碱厂氯气泄露新闻的视频； （ 1）氯气的物理性质四、探究过程 是否应该转移受灾人员，该如何转移？ 消防员向空气中喷洒的物质是什么？ 学生提出假设 应该转移，氯气有毒，向高处转移 水实验 步 骤 实验现 象 分析和 结论 观 察一瓶集 满氯气的集气瓶， 闻气味（注意操作方法）瓶中气体 为 黄绿色氯 气 为 黄 绿 色、有刺激性气味的有毒气体向集气瓶中加入蒸 馏 水，充分振荡黄 绿 色 变 浅，形成黄 绿 色溶液氯 气可溶于水此阶段由于氯气毒性太强，未采取分组实验，以小组讨论，派学生代表动手研究，共同归纳出氯气的物理性质。 设计实验，验证假设（ 1）氯气泡出雪白 “黑心棉 ”（凤凰财经报到） 在外打工的乾县农民郑天(化名 )春节回到家乡，意外发现家乡存在一些加工 “ 黑心棉 ” 的窝点。 “什么是黑心棉呢 ? 黑心棉不是真正的棉花，是将废旧、丢弃的残旧长布头粉碎成短布头，然后工人将这些布头运到院子中间的 “ 水池 ” 中浸泡，水池中是加入 氯气和工业碱（氢氧化钠） 的。据悉，浸泡的时间与温度有关系，夏天一般 3个小时后，水中的布头就变得雪白，而冬天约需一天一夜。将漂白的布头加工成絮状，被充当成棉花。（ 2）氯气与水的反应 创设生活情境，提出问题 探究问题： （ 1）是氯气具有漂白作用还是氯水具有漂白作用？ （ 2）为什么氯水能漂白有色物质，起漂白作用的成分是什么？ 氯气氯气能否与水反应； 氯气与水反应的产物，氯水的成分（ 2） 江西南昌发生一起儿童游泳集体氯气中毒事件11名症状较重的儿童被立刻送往医院抢救。原因是馆内一工作人员操作失误，在泳池内还有队员的情况下，将净化水质用的氯气管道打开消毒，当即导致靠近管道附近的多名小选手出现呕吐、头晕、四肢无力等氯气中毒症状。学生通 过对这 两个生活情景的了解，能 够 得出来 氯 气通入到水中有 杀 菌消毒和漂白的作用，接着我 问 学生到底是 氯 气能 够漂白有色物 质还 是 氯 水能 够 漂白有色物 质 ，学生答案不 统 一，有的 说氯 气，有的 说氯 水，通 过这 一 认 知冲突，我 给 出了以下试剂 供学生 选择 ： 红 色 纸 条、干燥 氯 气和 氯 水。实验 步 骤 现 象及 结论将干燥的 红 色 纸 条分 别 置于干燥 氯 气和 氯 水中干燥 氯 气中的 红 色 纸 条不褪色， 氯 水中的 红 色 纸 条褪色， 氯 水有漂白性探究问题 1：是氯气具有漂白作用还是氯水具有漂白作用？ 通过这一实验，得出了氯气不能漂白有色物质，氯水可以这一结论。这说明氯气溶于水时发生了化学变化。 探究问题 2： :为什么氯水能漂白有色物质，起漂白作用的成分是什么？为了解决这一问题，我首先引导学生对氯水中的成分进行了分析。请学生提出假设，并根据以下药品设计实验验证假设，可用试剂有：氯水、镁条、石蕊溶液、 pH试纸、 AgNO3溶液、无水硫酸铜、碳酸钠粉末、盐酸、红色纸条。可能存在的粒子检验试剂 现 象 解 释 和 结论Cl2 溶液 为 黄 绿 色H2O 无水硫酸 铜 硫酸 铜变蓝H+ pH试纸 、镁 条、碳酸 氢钠 粉末、石蕊试 液（ 1） pH试纸颜 色褪去（ 2）加入 镁 条表面有气泡生成（ 3）加入碳酸 氢钠粉末后有气泡 产生（ 4）加入石蕊后先变红 后褪色溶液中有 H+Cl AgNO3 有沉淀生成 溶液中有 Cl学生提出假设，设计实验方案分析信息，得出结论HClO的生成是学生的认知难点，实验现象说明氯气与水反应除了有盐酸生成还有一种具有漂白性的物质生成。我引导学生继续从氧化还原的角度去分析，能够升高的只有氯元素和氧元素， O2不具有漂白性，那么升高的只有 Cl元素，类比过氧化钠与水的反应，氯气中的氯元素位于中间价态，在与水反应时同样既作氧化剂又作还原剂，从而引出 HClO的生成。从介绍 HClO的弱酸性而得出氯水中有HClO和 ClO 的存在。通过这一探究过程，氯水中的成分以及起漂白作用的成分这两个问题得到了解决。（ 3）氯气与碱的反应学生提出假设：问题的提出：（ 1）从氯水中的成分可知，氯水中的盐酸和次氯酸应该能与氢氧化钠反应， ClO 浓度增加，漂白性增强。（ 2）氯水中的次氯酸具有不稳定性，将次氯酸变为次氯酸盐可增强漂白物质的稳定性，有利于长时间漂白。 针对黑心棉商家的生活情境，我提出了 “黑心棉商家在水池中加入工业碱的目的是什么？ ”这一探究问题 。设计有梯度的问题降低实验设计难度：实验 步 骤 实验现 象 结论取 2ml氯 水于 试 管，逐滴滴入 氢 氧化 钠至 刚 好褪色，再滴入几滴紫色石蕊 试 液黄 绿 色褪去，加入石蕊后只 变蓝 不褪色氯 水能与 氢 氧化 钠反 应 ， 产 物不能漂白有色物 质取 2ml氯 水于 试 管，加入同等量的蒸 馏 水，再滴入几滴紫色石蕊 试 液黄 绿 色 变 浅，接近无色，加入石蕊后先 变红 后褪色问题 1： 氯气能够与氢氧化钠溶液反应吗？如果能，产物可能是什么？问题 2： 如何验证产物具有漂白性？通过实验现象可得出，氯水能与氢氧化钠反应，反应产物可引导 学生 从氯水中的成分去分析：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2OCl2 +H2O =HCl + HClOHCl+NaOH= NaCl + H2O HClO+NaOH=NaClO+ H2O产物和氢氧化钠本身并不能增强氯水的漂白性。第 1个猜想不符合实验事实，从第 2个猜想考虑，有可能是将不稳定的次氯酸转化为稳定的次氯酸盐，引导学生阅读课本 84 85页漂白液和漂白粉的制备，从而解决氯气与碱溶液反应这一难点， 有利于学生理解 漂白液和漂白粉的漂白原理 。分析信息，得出结论五、实践反思对于氯气的性质这一探究内容我总共用了三个课时时间，从时间上来看，是比较耗时的，但在 从课堂效果来看，氯气泄漏新闻、氯气泡出雪白 “黑心棉 ”新闻和游泳池中毒新闻都能很好地激发学生对氯气的探究兴趣，对课堂上提出的探究问题也都能引起同学们的热烈讨论和参与，并能纷纷主动 提出猜想， 设计实验方案，动手实验。 从课后的反馈结果来看，学生觉得氯气这一节的内容很有意思，与生活很贴近，作业表现也比较好。 虽然使用了一些负面素材，但在课堂小结的部分还是应引导学生全面认识氯及其化合物的价值。 我想本次探究教学做的好的地方有： 1、以学生 最熟知的生活情境、化学现象处 寻找疑点，设置悬念，唤起学生求知欲； 2、请小组代表 汇报自己的探究过程 ，并进行相互评价，充分尊重他们的成果，有利于让学生更好的参与课堂。 3、给与学生必要的 实验指导，适当制造学生认知冲突，引导和纠正学生的思维方向。如在滴加石蕊检验 H+时提醒学生逐滴加入，仔细留意滴加过程中的现象，并在