新教材引领我成长
文字:郑云供稿:教科室图片:时间:2005-12-16点击数:2493
化学新教材实施快一年了,我深深感到,教好新教材不容易,对于教了多年旧教材的我来说,更不容易。随着期末的到来,总觉得应该留下一点什么。泡一杯清茶,坐在电脑前,静静地梳理自己的心情,整理凌乱的思绪,寂寞地敲击键盘,用文字符号串起零星的记忆。心情随着有节奏的击键声起伏跌宕……
叙事只是为了叙事,说咱老百姓自己的故事。是非成败转头空,滤去的是沙子,留下的是记忆。也许不怎么精彩,但是却多了几份真实。或许,可以说是为了忘却的纪念。
教学片段一:
此中有真意,欲辩莫忘言
——失误中的探索和前进
教学内容:“海水资源的开发利用”(高中新教材必修模块,化学2)
A、备课:
确定知识目标:
1、了解蒸馏水制备原理
2、理解海水中提溴的反应原理
3、掌握海带中提取碘的原理和实验操作
确定教学重点:海带中提取碘的反应原理和实验操作
准备课堂导语:
碘是人体生长发育不可缺少的微量元素,它在人体中仅有20—50毫克,人体用碘制造甲状腺素,调节新陈代谢。若摄入碘量不足,则人会得甲状腺肿大的粗脖子病即地甲病。为防止出现地甲病,我国颁布了《食盐加碘消除碘缺乏病管理条例》等法令,向食盐中加碘,碘盐就是在食盐中加入一定量的碘酸钾(碘酸钾由碘氧化制得)。那么,碘是从哪里来的呢?下面我们做一个从海带中提取碘的实验。
备实验:
对课本P83实验4-2的解读:
实验4-2:1、去3g左右的干海带,把干海带表面的附着物用刷子刷净(不要用水冲洗),用剪刀剪碎后,用酒精润湿,放入坩埚中。点燃酒精灯,灼烧海带至完全成灰,停止加热,冷却。
2、将海带转移到小烧杯中,向其中加入10ml蒸馏水,搅拌,煮沸2-3min,过滤。
3、在滤液中滴入几滴稀硫酸(3mol/L),在加入约1mlH2O2(质量分数约为3%),观察现象。加入几滴淀粉溶液,观察现象。
在解读实验内容时,我想该实验的关键是是海带烧灰问题。其中有3个问题应该帮助学生理解,⑴实验前为什么要用刷子刷而不能用水洗干海带?⑵用酒精润湿的目的是什么?⑶灼烧海带成灰究竟需要多长时间?当时我想这3个问题都围绕着一个中心,那就是海带灼烧成灰的速度。问题⑴和⑵都是为了缩短海带灼烧成灰的时间,问题⑴还有一个原因就是防止海带中可溶性碘离子的在水中的溶解。将干海带灼烧成灰最起码需要30min,因此在课堂完成该实验演示过程可能会时间不够,所以,我决定先去实验室灼烧好海带灰。
在备实验时,我发现,用酒精灯来加热,最起码需要一个小时海带才能够成灰。根本就没有办法完整的在课堂演示给学生。为了尽可能缩短海带成灰时间。我想海带中的碘元素主要是以碘化钾形式存在的,直接烧,应该不会影响碘元素的含量,所以是否可以直接把海带烧成灰呢?我开始了试验,把干海带直接烧成灰最多用3min,所以就可以将时间大大缩短。实验至此,我想已经没有 什么问题了,我就把烧好的灰的一部分放在一个小烧杯中,用水浸泡起来备用。
备思考题:
1.实验前为什么要用刷子而不能用水洗食用干海带?为什么要用酒精润湿海带?
2.I2易升华,为什么还可以对干海带用酒精灯灼烧?
3.除了用双氧水做氧化剂外,还可以用什么氧化剂?
B、上课:实验现象:怎一个“惊讶”了得。
阅读、思考、交流、演示实验。
采用边讲边演示的方法进行教学演示实验。由于有了充分的准备工作,烧灰、加水、煮沸、过滤——一切工作都很顺利的在进行中。学生情绪也很高涨,用期待与思考的眼神在观察。我把提前浸泡好的溶液,和现做的滤液分别在两支试管中加入2ml,然后加稀硫酸酸化、滴加双氧水氧化,充分振荡后,再加入淀粉溶液。实验现象让我十分“惊讶”!提前浸泡好的溶液虽然变蓝,但是也不是我所期待的那么深深的蓝,而现得的溶液却一点都没有变蓝(在这之前,已经演示过碘遇淀粉变蓝的实验,那种蓝色——深深的蓝色,已经给学生留下了深刻的印象了)。学生用疑惑的眼神注视着我!我分明从学生的眼神中读出,为什么啊?片刻思考后,我说为什么这样,请同学们利用已有知识解释实验现象,大约1min后下课铃声响了,我对学生说,请大家在课后继续思考实验现象,下节课我们再探讨。我则匆匆收拾好仪器,离开教室,我分明听见有学生说,实验失败了;还有学生追着我说,老师啊,我们不知道原因,你告诉我们吧。我告诉他,你可以从溶液的浓度角度去思考,另外,有机反应复杂且副反应较多,也许是我们疏忽了某个过程。
C、课后
带着不愉快的心情回到办公室(我是一个较情绪化的人,常常会因为一节课的成功而喜悦,也会因为一节课的问题而不快),泡了一杯茶水,一边喝茶,一边仔细思量课堂实验的每一个细节。终觉雾水疑团。带着遗憾,我准备去清洗实验仪器,当我拿起试管准备清洗的时候,却发现两支试管中溶液颜色都是深蓝色了。
问题究竟出在那里呢?查找资料,寻找原因!
我快速会到电脑前,在“百度”中键入“淀粉遇碘一定会变蓝色吗?”,点击搜索。很快就看到了下面的资料。
资料
淀粉遇碘一定都会变蓝吗?
文章摘要:
淀粉与碘是互为检验对方的特效试剂,这是因为淀粉与碘有着灵敏的显色反应.淀粉遇碘一定都会变蓝吗?许多人会理直气壮的回答“是”。然而,事实将会证明这一结论至少不十分确切。虽然通常所见的淀粉与碘作用总是显蓝色,但不能一概而论,有的淀粉遇碘并不显蓝色,甚至某些情况下不显色。那些淀粉遇碘不显蓝色,什么情况下不显色,通过一组对比试验即可一目了然。
实验过程:
1、取6只小试管,两只分别装入2 ml1%淀粉溶液;两只分别装入2ml糯米淀粉滤液;两只分别装入少许等量糯米滤渣,然后向3支试管内滴加碘水,3支试管内滴加碘-碘化钾溶液。
2、将上诉各试管加热至沸,结果见表。
I2/H20(2滴) I2/KI+H2O(1滴)
1%淀粉
溶液 糯米
淀粉滤液 糯米淀粉滤渣 1%淀粉
溶液 糯米
淀粉滤液 糯米淀粉滤渣
沸点以下 蓝 紫 红紫 深蓝 紫红 紫棕
沸腾 蓝色褪去 紫色褪去 褪色糊化 深蓝褪去 紫红褪去 褪色糊化
加热至沸后冷却 蓝 紫 红紫 深蓝 紫红 紫棕
实验结论:
1 不同淀粉在相同条件下与碘作用颜色不同;
2 淀粉浓度不变,碘的浓度愈大颜色愈深;
3 在沸腾情况下淀粉不与碘发生显色反应。
解释现象:
为什么会出现上述试验结果呢?原来与淀粉结构密切相关。自然界的淀粉从分子结构看可分为两种,一种是直链淀粉,另一种是支链淀粉。直链淀粉是由约250-300个D-葡萄糖残基通过α-1,4糖苷键连接成的一条长链,每6个一圈卷成螺旋结构,螺旋管状内径恰可允许碘分子进入。这种淀粉可溶于水,称作可溶淀粉(糖淀粉)。直链淀粉遇碘时,碘分子便钻入管内呈链状排列,由于分子间作用力形成复合物改变了原来碘的颜色而变蓝。碘在水中的溶解度小于在碘化钾中的溶解度,故前者颜色远不如后者深。加热至沸时淀粉的螺旋结构完全破坏,蓝色便消失。一旦冷却螺旋结构恢复,蓝色重新呈现,如果先将淀粉溶液加热至沸时再滴加碘溶液也不会变蓝。直链淀粉结构如图1
略
支链淀粉分子很大,是有数千个D-葡萄糖残基中一部分通过α-1,4糖苷键连接成的一条长链为主链,再通过α-1,6糖苷键与由20-25个D-葡萄糖残基构成的短链相连形成支链,支链上每隔6-7个D-葡萄糖残基在形成分支、呈树状分支结构。主链、支链均呈螺旋状,各自均为长短不一的小直链,直链在40个D-葡萄糖残基以上者与碘变蓝,以下者则变红棕或黄色。支链淀粉不溶于水(称胶淀粉),糯米淀粉中支链淀粉占70-80%,30-20%为直链淀粉,碘钻入长短不一的螺旋卷曲管内显出不同颜色,支链淀粉遇碘变紫色正是兰、红混合色。糯米淀粉结构中还有少量6-D磷酸葡萄糖残基,对显色也可能产生影响。
平时所做的淀粉与碘的显色试验,总是用直链淀粉配制的溶液或其浸透的试纸,故给我们留下的印象是淀粉与碘变蓝色。
课后“感悟”曲——纸上得来总觉浅
经过仔细研究,我才明白了课堂演示实验为什么没有达到预设效果。课本对实验步骤叙述不详,而我又照葫芦画瓢,拘泥于课本的步骤,所以致使在课堂上未达到预期效果。
我认为该实验在叙述方面应该做以下完善。
第一,完成课本上所述实验步骤第2步后,应该让溶液冷却后再进行第3步;
第二,第3步中加入双氧水后,要过几分钟后(因为双氧水要把碘离子氧化成单质碘需要一个过程),再加入淀粉。
弄清了原因,我的心情并没有就此轻松下来,相反更加沉重。如果当初备实验时,我能够把整个过程都做一遍,做到心中有数,那么,上课时就会理直气壮,进入最佳境界。
我深切感到:做好一名高中化学老师,很不容易。新教材只不过是一种教学素材,不是教学的圣经,里面还有很多不够严密的地方需要我们第一线的广大教师在教学过程中去不断完善,教学过程不能够拘泥于教材。
当今世界,知识广若天空,深似海洋,仅仅当个传声筒,那是毫无意义的;如果满足于一知半解,也不过是教书匠而已;或者陶醉于自己的小聪明,那盖头总有被掀开的一刻。要想让学生那“渠水”清澈透明,就必须为自己源源不断地输送“活水”。
“残缺也是一种美。”罗丹如是说。
叙述不严密的实验催我成长。郑云如此说。
教学片段二:
一石激起千层浪
是乙烯使溴水褪色吗?
背景:新教材把乙烯的实验室制法改为石蜡油的催化裂解。为什么要改?我个人理解是更符合工业实际,因为工业上不可能用乙醇制取乙烯。但是这样的改变却给新教材的使用者老师,带来了很大的麻烦,到目前为至,广州的化学试剂站还没有液体石蜡。我们试图用固体蜡烛来代替石蜡油实验,然而几次三番,却没有成功,无奈之中打算,用旧教材的方法先做,并告诉学生原委。
课堂上,正进行到乙烯与溴水的加成反应的学习,我一边做着实验一边讲解:在烧瓶中注入酒精和浓H2SO4的混合液约20mL,并放入几片碎瓷片,加热,使液体迅速升温至170℃,生成乙烯气体,将乙烯通往溴水中,溴水褪色,即说明乙烯与溴水发生了加成反应。
实验获得了成功。结论是乙烯能够使溴水褪色。
这时坐在前排的一个学生说:“老师,一定是乙烯与溴水的加成反应使溴水褪色的吗?”
我鼓励他说:“你有什么疑问,说说看好吗?”
于是,他便侃侃而谈:“我发现制取乙烯时,混合液变黑,并闻到有剌激性气味,所以我推测乙醇与浓H2SO4反应中,浓H2SO4除了起催化和脱水作用外,还体现了强氧化性。也就是说得到的气体不可能是纯的乙烯气体。”
这下,同学们热闹了:“是的,是有这种现象。”
我为孩子们敏锐的观察感动,高兴地提醒他们说:“大家观察得很仔细,是有这种现象,那么根据已有知识,乙烯中可能会混有哪些气体?”
同学们纷纷议论,最后一致认为,因为反应后混合液颜色变深,故可推测浓
H2SO4与乙醇还发生了氧化还原反应,反应时浓H2SO4被还原成SO2,乙醇颜被氧化为C或CO2,乙烯中会混有SO2、CO2、水蒸气等气体。
我顺势及时引导:“如果我们要想证明乙烯与溴水的加成反应,该怎么办呢?”
同学们讨论后,纷纷举手。何智星说:“我认为要想验证乙烯与溴水的反应,则应先除去杂质,杂质气体中CO2与溴水不反应,水蒸气也不影响,也就是要先除去还原性的SO2。”
我追问:“怎么除呢?能设计一下吗?”
教室里展开了激烈讨论。
何智星:“用碱性物质,让混合气体通过装有碱液的洗气瓶,如NaOH溶液,SO2即可除去。”
董芃芃说:“我认为加一些氧化性物质也可以,比如让混合气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶。”
这时,我发现了章志又同学举起了手,我示意他发言,他说:“我认为,董芃芃的方法不行,若洗气瓶中装酸性KMnO4溶液,乙烯不是也被反应掉了吗?我认为利用SO2的漂白性,洗瓶中装入品红溶液倒可以。”
我说:“到底哪些方法可行?谁能总结一下呢?”
扬名川:“先制取乙烯,再用NaOH或品红溶液等吸收SO2,然后通入溴水。”
章志:“他的做法不完善,SO2是否被除净呢?”
我鼓励他:“章志,你说说看。”
章志:“前两步与名川一样,但通入溴水之前需加一个装置验证SO2已被除净,用品红溶液,若品红溶液不褪色,说明SO2被除净;若品红溶液不褪色,则不能说明乙烯中已没有SO2。”
我高兴地为他们总结:“很好,我们更深层次地认识了乙醇与浓H2SO4的反应,这归功于大家敏锐的观察和主动探究的的自主意识,老师为你们的成长感到高兴,希望你们能再接再厉,更上一层楼。”
最后,我总结,正是由于该反应不符合工业生产实际,并且还会产生污染性气体SO2,所以新教材用石蜡油的催化裂解来替代该实验。
课堂“感悟”曲——教得好,不如学得好
本实验我在教学生涯中已经重复过很多次了,由于教学对象的不同,教学事件的随机性等原因,处理方法也不相同。大致上有两种处理途径,一是演示实验后,教师把实验中涉及到的问题设计成问题系列(学案),导引学生来掌握实验中的一些考点(因为该实验是教材中,有机物部分的一种重要实验,是重要的命题点)。二是教师在实验过程中,引导学生去观察实验现象,再引导分析,最后得出结论。任何一种方法,运用好了都会精彩纷呈。但是精彩的后面不免有教师牵着学生走的嫌疑,并非真正意义上的以学生为主体。
究竟怎样做,才是以学生为主体,还需要我们摸着石头过合。
但是,“乙烯加成反应”教学给我留下的不灭记忆是:教得好,不如学得好!

