先行学习卡的设计与使用方法探析

水与二氧化碳、氢氧化钠与二氧化碳、氢氧化钠与稀盐酸是学生们烂熟于心的3个反应，知道在水与二氧化碳的反应中滴加石蕊可以看到石蕊变红；知道可以利用塑料瓶证明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应；知道可以在氢氧化钠与稀盐酸的反应中滴加酚酞使其显形，但是学生也仅仅是知道了或者说背出来这些了，至于为什么要利用石蕊、酚酞、塑料瓶可能并不知晓，其真正的原理是什么？其他无现象的反应用何种方法使其显形？这些都是横在学生心头的疑惑，因此，本人设计了如上的专题复习课。

在没有利用“三三制教学”模式进行授课时，本人是以默写6个化学方程式及其现象引出课题，再具体讲解其中3个无现象反应的证明方法，相当于满堂灌的授课，学生很认真，但效果不尽如人意，尤其对于本节课的重难点：理解不同的使无现象反应显形的方法并设计多种实验方案、装置证明反应的发生并未有效突破，如对于一个新的无现象反应学生仍然不知到底该选用何种准确的方法使其显形，此外，通过气压变化使反应显形的方法，学生只知道利用塑料瓶，思维比较单一，根据这些情况，本人设计了此次专题复习课的“先行学习卡”和“合作探究卡”。

|先行学习卡|

(一)先行组织者

相关酸碱盐的化学性质、利用燃烧法测定空气中氧气的体积分数的原理

(二)达标检测

1. 利用红磷在空气中燃烧，将瓶内　　　　消耗掉，生成五氧化二磷固体，使得瓶内压强　　　　，会看到　　　　，且进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。

2. 完成下列反应的化学方程式及现象

(1) Na2CO3+HCl

(2) NaOH+HCl

(3) H2O+CO2

(4) CuSO4+H2O

(5) Ca(OH)2+CO2

(6) NaOH+CO2

(三)我的疑惑

以上哪些反应没有明显现象？如何使其显形？

|合作探究卡|

(一)合作学习

合作学习1：如何使氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应显形

设计多种实验装置来证明CO2和NaOH溶液的确发生了反应(可以画图表示)

(以下仪器仅供参考：集气瓶、双孔塞、分液漏斗、长颈漏斗、装有水的烧杯、止水夹、导管等)

合作学习2：如何使氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应显形

合作学习3：从另一种角度出发，如何使氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应显形

(二)晋级训练

还有哪些其他化学反应没有明显的实验现象？如何使其显形？(请另举例子)

____________________________________

(三)我的心得

尝试归纳使无现象反应显形的3种常用方法？

____________________________________

____________________________________

由于本节专题复习课是在酸碱盐的物质知识上展开的，因此相关酸碱盐的化学性质知识点的积累就显得必不可少，除此之外，在“先行学习卡”中，本人还加入了红磷燃烧测定空气中氧气体积分数为先行组织者并进行达标检测，看似好像跟此次专题复习的内容没有多大关系，但是在这个实验中却存在着这样一个原理：密闭容器中的气压减少，导致烧杯中的水回流，且回流的水的体积与减少的气体体积相等！气压的变化肉眼看不见，这正是一个使气压变化显形的好方法。再结合后面水与二氧化碳、氢氧化钠与二氧化碳的反应，若是密闭容器中二氧化碳被反应掉，气压就发生变化，除了塑料瓶还能使用前面这种方法使其显形，并且如果理解了这一装置，还能在此基础上变化各种不同的仪器从而组装出其他更多的装置，这就与之后的合作学习一：设计多种实验装置来证明CO2和NaOH溶液的确发生了反应(可以画图表示)进行有效的知识链接。

可现实却给了我当头一棒，对于合作学习1学生们通过小组讨论仍然给出了塑料瓶的万能装置，只有少数同学能够想到利用先行学习卡中的装置进行改变加以创造；当然由于合作学习卡的设置大部分同学也能机械地知道使无现象反应显形的3种主要思路。

第一次的尝试是失败的，“先行学习卡”中的“先行组织者”“达标检测”对大部分学生来说如置若罔闻，可真的是学生的问题吗？仔细想来也不全是，先行学习卡中有些内容的设置稍显突兀，或者说红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验与合作学习1的关联感并没有那么明确，大部分学生根本不会朝这个预设的方向思考。此外，相关酸碱盐的化学性质到底哪些内容与本节课的重难点有着千丝万缕的联系呢？那些使无现象反应显形的一般思路能否在“先行学习卡”中就给予提示，从一开始就使得目标更明确呢？基于以上考虑，笔者进行了第二次设计，改进后的“先行学习卡”如下。

|先行学习卡|(https://www.xing528.com)

(一)先行组织者

相关酸碱盐的化学性质、利用燃烧法测定空气中氧气的体积分数的原理

(二)基础学习内容

问题1. 如图，利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中现象是什么？整个过程中是否有气压变化？如何通过肉眼观察到气压变化？

问题2. 还有哪些常见的反应前后有气压的变化(变大或变小)？

问题3. 哪些常见的反应前后有酸碱性的变化？如何通过肉眼观察到酸碱性变化？

(三)达标检测

完成下列反应的化学方程式及现象，并指出这些无现象的反应前后是否有气压变化或酸碱性变化。

(1) Na2CO3 + HCl

(2) NaOH + HCl

(3) H2O + CO2

(4) CuSO4 + H2O

(5) Ca(OH)2 + CO2

(6) NaOH + CO2

(四) 我的疑惑

以上没有明显现象的反应如何使其显形？

修改后的“先行学习卡”中，加入了基础学习内容，也就是一个问题串，所以在此次授课时，笔者先让学生认真阅读先行学习卡中的先行组织者及对基础学习内容加以思考。

|课堂实录片段|

师：请一位同学来谈谈对问题1的看法。

生：在这个实验中由于密闭容器中的氧气被消耗掉，我们能够看到水回流至集气瓶约1/5处，所以整个实验中气压是变小的，通过水回流我们看到了集气瓶中的气压减小。

师：除了这个实验还有什么反应前后气压会有变化呢？

生：水和二氧化碳、氢氧化钠和二氧化碳。

师：这两个我们学过的反应有哪些共同点？

生：有气体作为反应物的反应。

师：这种反应的气压如何变化？

生：变小。

师：那气压变大的反应有没有呢？

生：有气体生成的。

师：如何通过肉眼观察到气压变大？

生：还是需要装有烧杯的水，看到气泡就说明气压变大了。

师：再来看看问题3，请一位同学来回答。

生：酸碱中和反应有酸碱性变化，可以利用酸碱指示剂观察到酸碱性的变化。

通过这些问题的讨论，观察气压变化、观察酸碱性变化的方法已经深深印在学生心中，再完成达标检测中的练习，自然对无现象反应的显形方法有了一个大概的轮廓。基础学习内容中问题1、2的设置是让学生对红磷燃烧测定空气中氧气体积分数这个实验有一个重新认识，是对旧知的一个新利用，并且加深到气压变大的讨论，从而对气压变化的显形方法有一个更深刻的认识，就能更好的完成合作探究卡中的合作学习1。再结合问题3让学生逐步意识到有些反应中的酸碱性变化也可以通过某种手段看得到，不同的反应有不同的方法。从第二次的实践来看，学生从一开始的先行学习卡到合作探究卡的完成，效果确实提高了不少，学生们会使用不同的仪器组装出五、六套装置，甚至还有同学尝试将“放热”这一手感现象通过气压变大也显形出来。