高考化学试题中的主角.doc

探究性实验教学让化学课堂更具有生命力 摘要：几年来，探究性实验试题在高考题中频频出现，为了响应新课程标准的理念要求，教师在实验的课堂教学中应该构建合理的探究式教学模式，教学应充分发挥化学实验的教育教学功能，让学生在实验中学会主动探索，全面提高学生的科学素养，创新和实践能力，让化学课堂更具有生命力。关键词： 新课程理念 科学素养 探究式模式 在新课程改革进行得如火如荼的今天，中学化学实验教学必须从重结果轻过程的现象中摆脱出来，在传授知识的同时更要注重知识的生成过程与生成方法，培养学生的创新精神和实践能力。为实现这一目标，就有必要通过合理的教学手段，构建灵活而规范的探究式实验教学模式。为此，我在实验教学中进行了一定的探索，下面我就如何实施探究式实验教学，谈谈具体的教学策略。一、化学实验探究是新课程标准理念的突出要求新课程标准的课程理念是“以全面提高每一个学生的科学素养为核心，面向全体学生，立足学生发展，并突出科学探究，重视科学、技术与社会的相互联系，倡导以科学探究为主的多样化学习方式。”全面提高每一个学生的科学素养是化学课程标准的核心理念，本着此理念确定相应的学习主题，精选终身学习所必备的基本知识和技能，重视科学、技术和社会的相互联系，倡导以科学探究为主的多样化学习方式，并力求照顾差异，使每个学生的学习潜能都得到充分的发展。化学实验是化学认识的源泉。科学家的研究过程往往是发现问题，提出假设，设计实验探究，分析实验结果，得出结论。探究性实验试题正起源于此。课标中的实验，已经要求以科学探究型的实验为突破口，培养学生的实践能力，激发学生的主动性和创新意识，使学生更加主动的学习。针对这样的情况就对我们老师提出了更高的要求，如何去研究实验的教学，如何去让学生思维动起来，这都是新课程标准对我们老师提出的要求。 教师在教学中应该实时适度提出探究的意境，例如在选修5第三章第一节醇酚的教学中，让学生经历设计方案、实施方案、评价方案的全过程，为此我创建了四个教学情景问题。 教学情境1：给出资料，引出课题。我为学生提供了李斯特用苯酚消毒和贝克兰合成酚醛塑料的历史资料，学生自然对苯酚这种物质产生了极大的兴趣，水到渠成的展示了苯酚，并认识物理性质和结构。同时引出问题，人们是如何获得苯酚呢？这样课堂推进到了第二个情景，制取苯酚。教学情境2：制取苯酚这一部分是本节课教学难点和重点突破的地方，要实现知识、能力、方法多重目标的实现。一、对比结构，预测氯苯水解方程式。我向学生介绍：工业上可以用氯苯为原料制取苯酚。随即展示氯苯和苯酚结构，学生通过观察对比，发现只要苯环上的氯原子被羟基取代就可以生成苯酚，有学生提出氯苯属于卤代烃，所以他们大胆推测氯苯可以通过水解得到苯酚。然后，同学们根据溴乙烷的水解进行迁移，写出氯苯水解的方程式。随后，我展示氯苯水解法制取苯酚的流程，介绍：氯苯是在高温高压催化剂的作用下，与NaOH水溶液反应生成苯酚钠，而后在酸性环境中生成苯酚。这时学生会提出疑问：说这里生成的是苯酚钠而不是苯酚，为什么呢？ 我引导学生大胆的提出猜想，会不会氯苯水解后的苯酚继续和 NaOH水溶液发生反应了呢？并用工业流程中的1mol氯苯消耗2molNaOH进行佐证。这时，又会有学生提出疑问:醇不能和NaOH反应，酚可以吗？这也正是我想提出的问题，然后将问题层层推进，将认知冲突转化为三个问题，“苯酚能和NaOH反应吗？” “苯酚具有酸性吗” “如何将苯酚钠转化成苯酚呢？”我们需要探究苯酚的酸性强弱，带着这些问题，课堂推进到了实验探究阶段。给出试剂，由学生分组探究。二、分组活动，探究苯酚的性质1、2组探究第一个问题，给出以下试剂：苯酚、NaOH溶液、水3、4组探究第二个问题，给出以下试剂：石蕊试液、pH试纸5、6组探究第三个问题，给出以下试剂：Na2CO3溶液、苯酚浊液、NaOH溶液、盐酸、大理石让学生经历设计方案、交流方案、实施方案、汇报交流的全过程。三、交流评价一、二组两个方案：1、向苯酚浊液中加入NaOH溶液，2、向等量的苯酚浊液中加入相同体积的NaOH溶液和水比较现象方案1不如方案2，方案2通过对比解决了NaOH是否溶于水的问题。三、四组两个方案：1、使用pH试纸测量 2、使用石蕊试液 方案1可以测出为酸性，方案2石蕊不不变色，为什么？五六组的实验探究可以解决问题。五、六组两个方案：1、向苯酚溶液中加入Na2CO3溶液，是否有气泡 2、向苯酚钠溶液中加入不同的酸，如：HCl、H2CO3由现象到结论。紧接着我演示实验：向苯酚钠中通入CO2，证明了苯酚的酸性比碳酸弱。同时引出问题“反应的另外一种产物是什么？”。有些同学说是Na2CO3，有人认为是NaHCO3，通过苯酚浊液中加碳酸钠变澄清，说明Na2CO3反应不能共存，加以解决。四、得出结论：1、H2CO3 苯酚HCO3- 2、苯酚又名石炭酸 3、苯酚酸性很弱，不足以使石蕊变色 五、做出解释并从前面学到的甲苯进行知识的迁移。使学生认识到在苯酚分子中苯环对羟基有活化作用。反过来，羟基会不会影响苯环的活性呢？然后我给学生演示实验，苯酚溶液与浓溴水的反应（对环境污染较大，加以改进，反过来，小试管，试剂用量小，加塞子，试验后处理），介绍：该方法可以用来检验苯酚的存在。灵敏度很高。在写出苯酚与溴反应的方程式之后，六、形成知识我引导学生分析，苯酚和苯都可以与溴反应，有何异同？如何解释？学生：苯酚不用任何条件直接反应，苯需要催化剂。学生依然是从甲苯迁移，得出羟基对苯环具有活化作用。浓溴水对环境污染较大，有没有其他的检验方法给学生演示实验：加入氯化铁溶液，变色。教学情境3：酚对世界的影响广告：芬必得酚咖片，展示酚类物质的用途。酚在自然界中广泛存在，也是重要的化工原料。同时化工系统和炼焦工业废水中常常含酚类物质 ,是最常见的水体污染物。如何处理。然后课堂就推动到了第四个情境学以致用，整合提升。教学情境4：学以致用、设计实验方案分离含酚废水一、知识整合展示工业流程图，学生通过分析工业流程图，感受到了学习的成就感，将所学知识和实际生产联系起来。二、结构决定性质然后，多次运用了对比与迁移的学习方法。从苯酚的结构再次深刻体会“结构决定性质，性质反应结构”三、学习方法点评教师在上课中，应给学生比较大的发挥空间，让学生从结构出发，在对比的基础上大胆假设苯酚的性质，依据假设设计实验方案，讨论交流后进行实验探究；在实验验证后发现新的问题，继续探究，分析可能原因，从而得出新的结论，完成知识的升华，并从中找到自信；激发了学生的求知欲，调动了学生学习的积极性和主动性。培养了学生一定的实验观察能力和思维能力。二、课堂教学中的探究式模式的构建探究性实验教学是探究性教学的一种重要形式，也是新课程理念的一个具体体现形式，是新课程赋予每一位化学老师不可推卸的任务。中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定中明确指出：“实施素质教育。”实施素质教育的核心是培养学生的创新能力和实践能力。开展探究教学有利于新课程的实施，培养学生化学科学素养；增加学生兴趣，有助于挖掘学生的内在潜力；有利于探究教学理论与教学实践的结合，以使探究教学科学化。在高中化学课堂教学中，如何开展好课堂实验探究性教学，使新课程改革精神真正落到实处，教师必须认真做到以下几点：一是更新教学观念，牢固确立学生为主体、教师为主导的思想，教师要大胆的改革书本中的实验方式，变验证性实验为探究性实验，激发起学生的求知欲望。二是探究教学中，要有目的地组织学生相互交流和讨论，这样既有利于培养学生交流和合作的能力，也有利于发展学生的评价能力。三是在实施探究性教学时，对于任何一个问题而言，探究的空间都很大，角度很多，教师应根据学生实际水平和学校教学的条件，设计出一个个任务，让学生来逐个完成，以增强学生的学习积极性和提高学生探究活动的效率，探究的难度、方式和内容必须从学生的心智发展水平出发。四是探究的实验问题要从现实的生产、生活中去选择，这样学生会感到亲切，从而产生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望。同时教师要用赞赏的眼光看待学生，保护好学生的学习兴趣和积极性。在高中化学探究性实验教学中，教师应该发挥自己的聪明才智，充分提高学生的自主意识，对于实验教学，可以按照下面的主线进行： 创设问题情境提出猜想与假设设计实验方案实施实验方案得出实验结论交流反思（评价），这样学生在教师的引导下，质疑、辨析、实验、思索，并在探究中深入理解，综合应用化学基本概念和基础理论，提高学生分析和解决实际问题的能力。下面以实验室制取氯气为例进行分析，实施过程如下： 1.创设问题情境事故回顾 ：温州氯气中毒事件 1979年9 月7日下午1时55分，温州电化厂液氯工段的工人正在充装作业，一只半吨重的的钢瓶突然爆炸。随着震天的巨响，大量液体气化，形成巨大黄绿色气柱冲天而起，蘑菇状，高达40余米。该工段的厂房全部倒塌，其它液氯钢瓶被引爆或击穿，大量液氯外泄。时值东北风，氯气迅速呈60度扇形向西北方扩散，共有32个居民区和6个生产队受到污染。1208人受到氯气危害，779人中毒。本次事故共死亡59人，其中现场死亡18人，另外41人均为氯气中毒死亡（均为重污染区的居民，本厂职工逆风疏散到一高坡上，故无中毒致死者）。同学们想知道这是什么毒气吗？它能在我们的实验室里怎样来制取呢？这样，教师为学生创造了一个可供探索的问题情景。 2.提出猜想与假设学生思考：提出制取氯气的过程可能是：使Cl-变成Cl2，学生经过查阅资料以及学过的知识，提出多种可能：1.Mn7+、Mn4+有氧化性，KMnO4、MnO2中可能有Mn7+和Mn4+离子，但必须加入H+离子与O原子结合，游离出Mn7+和Mn4+，也就是盐酸与MnO2反应能得到氯气。2.电解熔融NaCl: 2NaCl电解2Na+Cl23.电解饱和食盐水: 2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2+Cl2通过小组讨论，得出实验室制氯气的方案1 3.设计实验方案要实现在实验室里制取纯净干燥的Cl2，必须选择合适的发生装置，还要考虑如何除去Cl2中混有的杂质? 怎样检验氯气的性质？Cl2的收集和有毒Cl2的尾气处理问题为主要任务，教师可组织学生以小组展开探究，引导学生设计实验室制取的反应装置和设计出最佳实验方案。 4.实施实验方案学生根据制氯气的反应原理，分几个小组从试管、烧杯、试管夹、酒精灯、火柴、胶塞、导管和浓盐酸、稀盐酸、NaCl固体、MnO2固体、KMnO4固体、NaOH溶液，探究完成实验室制取Cl2的反应原理、性质检验、净化、收集和尾气处理的过程。 5.得出实验结论 学生在教师的指导下完成上述两种制取Cl2实验，结果都有Cl2生成。即反应原理：MnO24HCl（浓）加热 MnCl2Cl22H2O或 2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 6.交流反思实验结束后，组织学生讨论交流以下问题：总结实验步骤如下：实验室制取氯气时，怎样才能得到纯净的氯气？为什么？实验中，收集氯气的一般方法是什么？制氯气时为何要用吸收装置？吸收原理是什么？老师请同学们进行评价。至此，本节课的授课内容基本完成，同学们通过自己的努力，完成了从未知到结论的跨越，这个过程是在学生原有知识水平的基础上，通过学生自己的探究活动，发现和掌握了“新” 的知识，这就是探究性实验教学的目的。 三、高考探究试题的演变及解题思路探究性试题具有条件的不完全性，结论的不确性，知识的综合性,理论和实践相互联系的紧密性等特点，学生必须从多角度多层次运用多种模式去解决问题。有的还提供一些新的信息，要求考生必须冷静的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能正确作答。这类试题对学生的发散思维能力，分析问题的能力提出了较高要求。所以在课堂教学中，要充分分析探究性实验试题的特点，把握命题趋势，制订相应的课堂教学模式，培养学生科学素质，创新和实践能力。近几年高考探究性试题回顾：（详见附表）从近几年的高考试题中我们不难看出，对于探究性实验试题的考查的基本思路是：提出假设实验探究得出结论，这就要求学生在解决探究性试题的过程中，首先要明确实验目的和要求，然后结合问题运用有关化学知识和实验技能对实验的仪器、步骤、方法进行逐步的分析研究。其中，有关方案的设计要特别明确：首先原理要具有科学性，不能凭空捏造。其次要有对照性，往往为了更能够说明问题，一定要有正反两个方面的实验，考虑到各种因素可能对实验有影响所以要控制变量，只能有一个因素是变量，其余几个是一样的。最后实验装置要简易，操作必须安全可行，效果要明显。总之，随着新课程标准的不断实施，教师应该转变自己的教学方式，在教学中应该建立合理的探究教学模式，促进学生综合能力的提高。附：200723已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在。仅. 限. 选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1 mol/L 硫酸、2 mol/L 硝酸、2 mol/L NaOH 溶液、20% KSCN 溶液。完成以下实验探究过程：（1）提出假设：假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素；假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素；假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu 元素；（2）设计实验方案基于假设3，设计出实验方案(不需要作答)。（3）实验过程根据（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。编号实验操作预期现象和结论200821某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN 溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3 的结论。(1)请指出该结论是否合理并说明理由。(2)请完成对铁元素价态的探究：限.选. 实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；3mol/L H2SO4、3%H2O2、6mol/L HNO3、0.01mol/L KMnO4、NaOH 稀溶液、0.1mol/L KI、20%KSCN、蒸馏水。提出合理假设假设1：_ ；假设2：_ ；假设3：_ 。 设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）实验过程根据的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。实验操作预期现象与结论步骤1步骤2步骤3200921三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4 )33H2O 可有于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。限选试剂：浓硫酸、1.0 molL-1HNO3、1.0 molL-1 盐酸、1.0 molL-1 NaOH、3%H2O2、0.1molL-1KI、0.1 molL-1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。（1）将气体产物依次通过澄清石灰水（A）、浓硫酸、灼热氧化铜