化学家园

中学化学课内开展研究性学习几例

                                      

雷红星

(格致中学，上海200001)

1　在章节教学中实施研究性学习

在高一化学第五章《硫的氢化物和氧化物》中SO₂气体的化学性质学习时，我首先引导学生进入问题情境思考，在二氧化硫之前，我们已学习了二氧化碳等氧化物，那么同样是二个氧原子的非金属氧化物，它们在性质上是否存在共同点?通过思考激发学生探究兴趣，帮助学生把旧知识迁移过来进行大胆的假设，CO₂能与水反应生成碳酸，使紫色石蕊试液变红； CO₂会使澄清石灰水变浑浊，若过量通入，又使浑浊溶液变澄清，那么SO₂呢?然后放手让学生进行实验设计，并请学生上来操作，结果发现二氧化硫同样具备酸性氧化物的性质，第一次的假设得到了验证，更激发了学生作深层次研究的动机，同学此时踌躇满志，信心十足，思维活跃，状态投入。我让学生根据已学氧化—还原反应的知识分析SO₂中硫的化合价的特点，再次提出假设， SO₂可能有氧化性和还原性，在实验设计中，围绕寻找还原剂——H₂S等，做H₂S和SO₂气体混合反应的实验；围绕寻找氧化剂——Br₂水等，做SO₂气体通入Br₂水的实验，验证了SO₂具有氧化性和还原性的假设。围绕对酸雨的成因和成份的分析，明确了SO₂在洁净空气中难被氧化，只有在受污染的空气里才会较快被氧化，从而清楚地认识到SO₂和O₂化合成SO₃需催化剂反应才能进行，丰富了SO₂还原性知识的认识。然后，我又提出综合理科的思考题，为什么我国南方的酸雨现象要比北方普遍?请学生利用所学过的各科知识进行关联，综合地解决此问题。最后请同学归纳整理、作总结陈述，并从SO₂、CO₂结构的差异性指出它们性质上存在的差异。

2　在实验教学中实施研究性学习

2.1    通过演示实验介入研究性学习

在高二学习《铁的化合物》做演示实验时，往往很难观察到Fe(OH)₂是白色胶状沉淀这一现象，看到的是灰绿色的沉淀，且在溶液的上层为红褐色沉淀。为此，我们就灰绿色沉淀是什么、如何制取较纯Fe(OH)₂做了一些探讨并设计了以下实验：

          

实验解释：

(1)实验1、2、3说明沉淀的绿色与Fe³⁺的存在密切相关。

(2)实验4、5反映绿色沉淀不是Fe(OH)₂和Fe(OH)₃的简单混合物，而是有特定组成的一种特殊物质。经查阅有关资料，称其组成为Fe(OH)₂、Fe(OH)₃，这是一种混合型氢氧化物。

(3)灰绿色沉淀保存较长时间原因：a.溶液中溶解的氧气减少。b.Fe(OH)₂经放置活性降低，此现象称为沉淀陈化。

(4)实验6中，加热可减少溶在NaOH溶液中的氧气，同时提高了溶液的温度，使生成的Fe(OH)₂在较高温度下尽快陈化。

 

2.2　通过学生实验介入研究性学习

在做高一化学定量实验硫酸铜晶体结晶水含量的测定时，理论上1摩尔硫酸铜晶体中应含5摩尔结晶水，但学生在实验过程中，由于受试剂、操作等因素的影响，结论与理论值存在较大的误差，在时间不允许重新操作的情况下，是实事求是地记录并根据真实数据进行结晶水含量的计算还是凑几组数据使结果符合理论值呢?我明确要求学生要以科学态度如实反映实验结果，不必拘泥于唯一的标准答案，但要找出结论偏小或偏大的原因，研究出现的误差。让学生回忆自己实验过程的基础上，根据结晶水的计算公式：     

组织学生认真分析讨论，共找出误差原因如下表

          

3　在复习课中实施研究性学习

在复习《卤素》时，我让学生围绕四个命题：卤素的相似性、递变性、特殊性和用途进行了研究性学习的一次自学实践。全班同学根据四个子命题组成了四个活动小组，在我介绍完查阅资料的途径和方法后，学生根据活动目标分头以小组为单位查资料，并对所查资料信息进行汇总、分析和归纳，在共同探讨学习过程中提出各种问题并寻找较佳解决方案，然后将讨论结果制成多媒体演示文稿，共制作了四个多媒体文稿，在全班课内交流各自的学习成果。

 

4 在习题课中实施研究性学习

习题课上，我们曾根据高三化学课程基础训练做过Na2O2与水反应后的溶液中滴加紫色石蕊先变蓝后褪色的题，但经实验发现现象为变蓝且持久不褪，由此引发讨论，同学们在经过查资料，提出假设，进行实验设计，并通过实验得到验证结论。

        

由实验可知

(1)资料上描述在过氧化钠与水反应的溶液中，滴加紫色石蕊先变蓝后褪色的题是不符合事实的。

(2)石蕊的分子结构比酚酞稳定。

(3)H₂O₂在无催化剂(如MnO₂成Fe²⁺、Mn²⁺等)存在时，常温时性质比较稳定，在加热时的氧化性比常温下强(即H₂O₂在100℃以上活动性大大加强)

(4)过氧化纳与水反应放出的热是使部分H₂O₂立即分解的主要原因。

对于单学科教学的教师来说，确实是一道难题，多数教师往往对本专业的知识能驾轻就熟，而对其它专业的知识总感底气不足，力不从心。我们在教学中一方面加强教师自身素质建设，开展跨学科知识的学习与研究，另一方面，我们发动学生自己归纳综合点，自编综合题，自评综合题，对培养学生综合意识，训练综合能力，特别是让学生学会学习起到积极的作用。

【作者: 长空星雨】【访问统计:】【2007年10月11日 星期四 18:41】【注册】【打印】