時間:2023-08-25 16:54:52
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關(guān)鍵詞 烏鱧;生物學(xué)特性;規(guī)范化;養(yǎng)殖技術(shù)
中圖分類號 S965.199 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 1007-5739(2013)20-0261-02
1 烏鱧的生物學(xué)特性
1.1 形態(tài)特征
烏鱧體呈圓筒狀,尾部略側(cè)扁;頭尖、長而扁平,覆鱗片,口大端位,口裂稍斜并延伸到眼后,下頜稍突出;上下頜、犁骨和口蓋骨上密布細(xì)齒;眼中大;鰓孔大,鰓耙粗短而稀疏,鰓腔上方有一個密布毛細(xì)血管的鰓上器,具有輔助呼吸的機(jī)能;體被圓鱗,較大;側(cè)線較平直,在臀鰭起點上方折斷,側(cè)絨鱗60~67;背鰭和臀鰭均很長,脊與圓形的尾鰭相連,無硬刺,胸鰭圓扇形,腹鰭短小[1-2]。位于體中點的腹面;鰾一室,較細(xì)長;胃呈囊狀,具2個幽門垂;腸短,雙曲,僅為體長的一半略多。體背部為黑色,腹部灰白色或淺黃色,體側(cè)有許多不規(guī)則的黑色斑條,頭側(cè)邊有2條黑紋,奇鰭有黑白相間的花紋,偶鰭淺黃色,間有不規(guī)則的斑點,胸鰭基部有一黑色斑點。
1.2 生活習(xí)性
烏鱧屬底棲類,喜居水草叢生的靜水或微流水水域。缺氧情況下可靠鰓上器在空氣中呼吸。即使無水但有一定濕度就可存活1周以上。烏鱧跳躍能力強(qiáng),成魚能躍出水面1.5 m以上,6.6~10.0 cm的魚種能躍離水面0.3 m以上。因此,在池中飼養(yǎng)要注意防逃。
1.3 食性
烏鱧為純?nèi)馐承?,食物缺乏時有相互殘食現(xiàn)象。食物組成隨個體增大而改變。30 mm以下的幼魚以浮游甲殼類、橈足類、枝角類及水生昆蟲為食。30~80 mm以下幼魚以昆蟲、小魚蝦類為食[3]。成魚階段主要以銀鯽、刺鰍、蛙類為食。成魚生殖期停食,處于蟄居狀態(tài)。
1.4 生長與生殖
烏鱧生長快,當(dāng)年孵化的幼魚到秋季平均長可達(dá)15 cm,體重50 g左右,5齡魚可約達(dá)5 kg。在水溫20 ℃時,烏鱧生長最快。成熟親魚的懷卵量與親魚的大小有關(guān),體長52 cm的親魚懷卵量3.6萬粒,體長35 cm的親魚懷卵量約為1萬粒。產(chǎn)卵期為5月下旬至6月末。卵產(chǎn)在水草茂盛的淺水區(qū),親魚能在水草中用牙拔草筑環(huán)形巢,卵受精后親魚潛伏在魚巢下守護(hù)。卵為浮性,卵膜薄而透明,當(dāng)水溫26 ℃時,36 h孵出仔魚。初孵出的仔魚體長3.8~4.3 mm,側(cè)臥漂浮于水面下,運動微弱,6.0 mm時卵黃油球位置變換,魚苗呈仰臥狀態(tài),9.0 mm的魚苗開始攝食。烏鱧有護(hù)卵、護(hù)仔習(xí)性,自卵產(chǎn)出起至幼魚達(dá)10.0 mm這一階段,雌雄魚潛伏其旁守護(hù),防止蛙、魚類襲擊其卵和幼魚[4]。10 mm時,親魚停止保護(hù)仔魚。
2 烏鱧的人工養(yǎng)殖環(huán)境條件要求
2.1 產(chǎn)地環(huán)境
產(chǎn)地環(huán)境應(yīng)符合GB /T 18407.4的規(guī)定;水源水質(zhì)應(yīng)符合GB 11607的規(guī)定,養(yǎng)殖用水水質(zhì)應(yīng)符合NY 5051的規(guī)定。
2.2 塘池條件
苗種池:面積667~3 335 m2,水深0.6~1.2 m,長寬比為3∶2,渠系配套,進(jìn)、排水方便。每3 335 m2池塘配備3 kW水車式或充氣式增氧機(jī)1臺(套)。成魚池:面積3 335~6 667 m2,水深1.5~2.5 m,長寬比為3∶2,渠系配套,進(jìn)、排水方便。池塘四周用竹籬笆、尼龍網(wǎng)等材料圍高50 cm以上,防止烏鱧外逃。每3 335 m2池塘配備3 kW水車式或充氣式增氧機(jī)1臺(套)。
3 苗種培育
3.1 苗種放養(yǎng)前準(zhǔn)備
3.1.1 池塘準(zhǔn)備。養(yǎng)殖前1個月,排干池水,鏟除池邊雜草,修整塌坍的池堤,填堵漏洞,疏通進(jìn)水渠和排水渠,整平池底,曝曬7~10 d。魚苗放養(yǎng)前10~15 d,池塘用生石灰1 875~2 250 kg/hm2化漿全池均勻潑灑。
3.1.2 培育水質(zhì)。魚苗放養(yǎng)前7~10 d,將新水注入已消毒的培育池中,水位控制在40~50 cm,然后施放經(jīng)發(fā)酵的有機(jī)肥4.5~6.0 t/hm2。
3.1.3 種植水草。施肥的同時,在離池堤1.5 m處種植一圈水草帶,作為魚苗棲息處。種草面積為池塘面積的15%~20%。
3.2 苗種放養(yǎng)
早、中期繁殖的魚苗,水面放養(yǎng)100~150尾/m2。培育20 d左右,待魚苗長至3 cm左右時分養(yǎng)1次,水面放養(yǎng)50~60尾/m2。后期(6月下旬)繁殖的魚苗,水面放養(yǎng)60~80尾/m2。
3.3 苗種飼養(yǎng)管理
3.3.1 潑漿投餌。烏鱧體長1.5 cm前,視池水情況投放小型浮游動物45~75 kg/(hm2·d),黃豆磨漿分3~4次潑灑;體長1.5~2.5 cm時,投喂浮游動物0.5 kg/(萬尾·d);體長2.5~5.0 cm時,投喂浮游動物1.0~1.5 kg/(萬尾·d)和魚糜漿22.5~30.0 kg/(hm2·d);體長5 cm以上時,投喂活魚苗或小魚塊,日投喂量為池塘內(nèi)烏鱧總重量的20%左右,日投2次,上午、下午各1次。
3.3.2 調(diào)節(jié)水質(zhì)。魚苗放養(yǎng)入池后,及時加注新水,每次加水10~20 cm,保持水位穩(wěn)定。
3.3.3 巡塘管理。烏鱧魚苗培育期間每天應(yīng)早、中、晚3次巡塘,發(fā)現(xiàn)異常情況,應(yīng)及時處理[5]。
3.3.4 苗種分池。烏鱧魚苗長至3~4 cm時應(yīng)進(jìn)行拉網(wǎng)分池。拉網(wǎng)前一天停喂飼料,選擇天氣晴朗的8:00—9:00進(jìn)行,分池時烏鱧魚苗的扦捕、過篩、計數(shù)、運輸、消毒都要帶水操作,分池后魚苗的水面放養(yǎng)密度為50~60尾/m2。
4 成魚養(yǎng)殖
4.1 放養(yǎng)前準(zhǔn)備
魚種放養(yǎng)前應(yīng)做好池塘修整、消毒工作,方法見3.1.1。
4.2 魚種選擇
烏鱧魚種應(yīng)游動活潑、體色鮮艷、體表光潔、肌肉豐滿、無傷無病、爭食兇猛。在同一池塘內(nèi),魚種規(guī)格要整齊。大規(guī)格魚種,尾重100 g左右;小規(guī)格魚種,尾重20 g左右。
4.3 魚種放養(yǎng)
大規(guī)格魚種,于2月下旬至3月上旬放養(yǎng);小規(guī)格魚種,于6月下旬至7月中旬放養(yǎng)。烏鱧魚種入池前應(yīng)用2%~4%食鹽水浸浴5~10 min進(jìn)行魚體消毒。魚種放養(yǎng)密度見表1。
4.4 塘池飼養(yǎng)
4.4.1 飼料。烏鱧喜食野雜魚和冰鮮魚,因此應(yīng)以這2種食物為主。各種飼料以活體為佳,活體飼料不足時,可用無腐敗變質(zhì)的冰鮮魚。烏鯉生長發(fā)育與飼料塊的大小、規(guī)格有很大關(guān)系,其投放要求應(yīng)與烏鱧的生長相適應(yīng)。烏鱧體長與飼料魚塊大小關(guān)系見表2。
4.4.2 飼料投喂方法。投喂時間:水溫12~19 ℃,每天10:00投喂1次;水溫20~29 ℃,每天投飼2次,即8:00—9:00、16:00—17:00各投喂1次;水溫30~33 ℃,每天投飼2次,即7:00、18:00各投喂1次。日投飼量為池內(nèi)烏鱧總重量的10%~15%。投喂方法:每個池塘應(yīng)建一個4~5 m2、置于水面下50 cm處的食臺,固定于離岸邊2 m處,飼料拋投于食臺中。飼料投喂前應(yīng)消毒,冰鮮飼料要待冰塊融化后,其溫度與池水溫度大致相近后才可投喂。每次投飼時間控制在30~40 min。
4.5 日常管理
4.5.1 加強(qiáng)巡塘,定期換水。每天根據(jù)天氣、水質(zhì)和烏鱧活動的變化制定并實施當(dāng)天的飼養(yǎng)管理措施。春季每隔10~15 d換水1次,每次換去全池水量的20%~25%。夏秋高溫期間,每隔5~10 d換水1次,每次換去全池水量的33%~50%。
4.5.2 清洗食臺,撈除垃圾。每天喂食結(jié)束后,將食臺上殘餌回收,再用二氧化氯消毒洗刷食臺后放回原處。要每天撈除漂浮于池面的垃圾、病死魚,并挖坑深埋。
4.5.3 防止逃魚,解救浮頭。下雨天要嚴(yán)防池水溢堤逃魚。發(fā)現(xiàn)浮頭,及時注入含氧豐富的新水或開啟充氣式增氧機(jī)。
5 烏鱧病害防治
5.1 水霉病
烏鱧孵化階段,由于水環(huán)境不良或氣溫低(15~20 ℃),特別在陰雨天,易突然感染引起卵膜外叢生大量放射狀外菌絲,造成受精卵大批死亡。嚴(yán)格用藥物消毒孵化池,保持孵化水體清新,撈卵不離水,輕撈輕放,不使卵粒受傷[6]。用10 mg/L孔雀石綠溶液浸泡附有魚卵的魚巢10~15 min,每天1次,連續(xù)2 d,或在孵化期間消毒卵巢周圍的水體2~3次。
5.2 出血病
該病發(fā)病率高,多在6—9月流行。病魚鰭基、腹部、尾部等處有出血斑,魚體暗黑而消瘦,眼球突出,剝除魚的皮膚,可見肌肉呈點狀或塊狀充血、出血。嚴(yán)重時全身呈鮮紅色,鰓絲發(fā)白,腸內(nèi)無食,腸壁充血,發(fā)病嚴(yán)重易引起成批死亡。發(fā)病季節(jié),在水深1 m的池塘,用生石灰375 kg/hm2加水溶解后全池潑灑,以后每月至少進(jìn)行1次,直至9月。
5.3 白皮病
夏花魚種發(fā)病重,多在6—8月流行。夏花分塘前后,因操作不慎,碰傷魚體或水質(zhì)惡化,尤其是投放了沒有充分發(fā)酵的糞肥,導(dǎo)致病原菌更易滋生和繁殖,魚體容易感染此病。死亡率可達(dá)50%以上,從發(fā)病到死亡只有2~3 d。病魚尾鰭爛掉或殘缺不全,游動不平衡,頭部向下,尾部向上。發(fā)病魚池可用漂白粉(含有效氯30%)全池潑灑,使池水藥物濃度為1 mg/L,或用中藥五倍子搗碎后,用開水浸泡,將渣汁一起全池潑灑,使池水藥物濃度為3 mg/L。
6 參考文獻(xiàn)
[1] 周義斌.烏鱧生物學(xué)特性及其高效養(yǎng)殖技術(shù)[J].江西水產(chǎn)科技,2006(3):43-48.
[2] 龍藏瑞,杜忠臣,王清民,等.沿黃背河洼地烏鱧養(yǎng)殖技術(shù)[J].河南水產(chǎn),2002(3):9-10.
[3] 朱林,李應(yīng)森,馮曉宇,等.烏鱧養(yǎng)殖及人工育苗技術(shù)概述[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(3):298-300.
[4] 吳仕根,彭科來,張拱名,等.烏鱧疾病防治技術(shù)[J].江西水產(chǎn)科技,2007(2):44-47.
能力:進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。
思想教育:通過碳與氧在不同條件下反應(yīng)的產(chǎn)物不同,滲透物質(zhì)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)既決定于物質(zhì)本身的性質(zhì),又決定于反應(yīng)條件的學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。
重點難點
碳的可燃性和還原性;碳與氧化銅、二氧化碳發(fā)生的氧化、還原反應(yīng),以及分析。
教學(xué)方法
實驗探討法。
教學(xué)用品
儀器:大試管、鐵架臺、酒精燈、帶導(dǎo)管的單孔塞、燒杯。藥品:炭粉、氧化銅、澄清石灰水。
教學(xué)過程
附1:課堂練習(xí)一
1.碳原子的核電荷數(shù)是__,核外電子總數(shù)是__,最外層電子數(shù)是__。
2.常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)__,隨著溫度的升高,碳的活動性__。
3.碳燃燒可以生成兩種氧化物,__和__,其中碳元素的化合價分別為__和__。
4.下列符號,既能表示一種元素,又能表示該元素的一個原子,還能表示一種單質(zhì)的是[]
A.O2B.N
C.2HD.C
5.下列性質(zhì)中,不屬于碳的化學(xué)性質(zhì)的是[]
A.穩(wěn)定性B.吸附性C.可燃燒D.還原性
6.下列各組物質(zhì)中,具有可燃性的一組物質(zhì)是[]
A.H2和O2B.H2和CO2
C.C和H2D.C和O2
附2:課堂練
7.寫出碳分別跟氧氣和二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳的兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式:____、____,前者說明碳具有____性,后者說明碳具有____性。
8.已知碳的某種氧化物中,碳元素和氧元素的質(zhì)量比為3∶8,該氧化物中碳原子和氧原子的個數(shù)比為____,該氧化物的化學(xué)式為____。
9.在C+CO22CO反應(yīng)中,被氧化的物質(zhì)是[]
A.CB.CO
C.CO2D.C和CO
10.試管中裝有黑色粉末,加熱后變成紅色固體,同時有一種無色氣體生成,該氣體能使澄清的石灰水變渾濁。根據(jù)上述現(xiàn)象判斷該黑色粉末可能是[]
A.木炭粉B.氧化銅粉末
C.二氧化錳D.炭粉和氧化銅
附3:課堂練習(xí)答案
1.6642.穩(wěn)定增強(qiáng)3.COCO2+2+44.D5.B6.C
7.2C+O22COC+CO22CO可燃還原
8.1∶2CO29.A10.D
附4:隨堂檢測
1.用墨書寫和繪制的字畫,年深日久也不易褪色,這是因為[]
A.墨是黑色的,顏色深,褪一點色不明顯
B.墨跟紙張發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
C.字畫上的墨跡干后,不易起變化
D.常溫下碳(墨的主要成分)的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易發(fā)生化學(xué)變化
2.碳在氧氣中燃燒[]
A.只生成二氧化碳
B.只生成一氧化碳
C.既可能生成二氧化碳又可能生成一氧化碳
D.既不生成二氧化碳也不生成一氧化碳
3.在C+2CuO2Cu+CO2反應(yīng)中,還原劑是[]
在物理性質(zhì)方面,二氧化碳的沸點為-78.5℃,熔點為-56.6℃,密度比空氣密度大,溶于水。
在化學(xué)性質(zhì)方面,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑,熱穩(wěn)定性很高,不能燃燒,通常也不支持燃燒,屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因與水反應(yīng)生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。
二氧化碳由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制得,主要應(yīng)用于冷藏易腐敗的食品(固態(tài))、作致冷劑(液態(tài))、制造碳化軟飲料(氣態(tài))和作均相反應(yīng)的溶劑(超臨界狀態(tài))等。
反王水又稱勒福特王水或逆王水,是三體積硝酸與一體積鹽酸的混合物,可用來溶解并氧化硫和黃鐵礦,氧化性比王水更強(qiáng),以下為反王水的物理及化學(xué)性質(zhì):
物理性質(zhì):反王水為紅色具煙液體,具有刺激性氣味;化學(xué)性質(zhì):與王水類似,反王水可以溶解王水能夠溶解的金屬及其氧化物和硫化物,其氧化能力強(qiáng)于王水。
(來源:文章屋網(wǎng) )
形象思維的特征是用形象材料來思維,而形象材料的最主要特征是直觀性和具體性。在中學(xué)化學(xué)中有著豐富的形象思維素材,如果我們很好的利用這一點,就可能很好的激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生理解能力。使教與學(xué)相一致,使學(xué)生思維與教師思維相一致。
一、我們發(fā)展學(xué)生的形象思維對于學(xué)習(xí)化學(xué)具有很重要的意義:
1、是有利于激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。形象思維可以直接利用感官接受具體形象信息,然后在頭腦中形成表象,使抽象的語言變成具體的,直觀的,且有些趣味性的概念,讓學(xué)生去聯(lián)想,探索,產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動力,培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
比如:《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》中講述電子在核外運動遵循統(tǒng)計規(guī)律時??梢酝ㄟ^啟發(fā)和討論的形式獲得以下共識:蜜蜂在某一朵花采蜜時,沒有確定的飛翔路徑,似乎沒有規(guī)律。但長時間多次仔細(xì)觀察就會發(fā)現(xiàn):蜜蜂在這朵花的近處遠(yuǎn)處都可能出現(xiàn),但蜜蜂總會在離花近的地方出現(xiàn)機(jī)會多。可以說這就是蜜蜂在對一朵花采蜜時的運動規(guī)律。然后引出電子運動的統(tǒng)計規(guī)律。學(xué)生就好象在不知不覺中掌握了統(tǒng)計規(guī)律,由好奇,成功到對這門學(xué)科的興趣。
2、是有助于學(xué)生更好的理解抽象概念,理論,推測實驗本質(zhì),提高教學(xué)效果。學(xué)生們運用形象思維通過直觀的類比,聯(lián)想等思維加工,使抽象難懂的概念、理論變成易學(xué)易懂的,這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的潛能,而且還可以收到事半功倍的效果。
比如我們要講原子核外電子的運動,電子、質(zhì)子和中子都是微觀的,如果只是用語言去描述,很難把學(xué)生的思維給打開,讓其相信沒有任何印象的東西。而如果我們通過宏觀物體,如太陽與地球的相對運動的形象描述,根據(jù)其相似性來引出電子對于原子核的相對運動,由宏觀物體的運動特征對比歸納出微觀電子的運動規(guī)律特征。通過形象的類比,及突出了事物的本質(zhì),又較好的激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的潛能,達(dá)到較好的教學(xué)效果。
3、是有助于學(xué)生其他思維能力的培養(yǎng)和提高。通過形象思維的培養(yǎng),使學(xué)生的聯(lián)想能力、類比能力、抽象思維能力和辨證思維能力等都會有相應(yīng)的共同發(fā)展提高。在傳授知識、發(fā)展智力和培養(yǎng)形象思維能力的過程中,必然會應(yīng)用和帶動其他思維能力的發(fā)展,多種思維能力間是相輔相成的,比如我們在培養(yǎng)形象思維能力的同時,就會用到類比,創(chuàng)新、抽象和辨證等多種能力,從而得到多方面能力的提高。
二、在化學(xué)教學(xué)中形象思維能力的培養(yǎng)的途徑可有以下幾個主要方面:
1、運用形象的化學(xué)用語
化學(xué)是一門自然科學(xué),其術(shù)語特別是對于分子式和化學(xué)反應(yīng)方程式等符號模型的掌握和理解,大都是比較復(fù)雜和抽象的,但如果我們能很好的利用這些素材去引導(dǎo)和探索,從而逐漸培養(yǎng)學(xué)生的形象思維。比如當(dāng)我們在討論離子鍵和共價鍵的作用很強(qiáng)時,可以運用時,我們可以運用離子化合物熔點來形象的講述,對于氯化鈉中的鈉離子與氯離子之間有較強(qiáng)的靜電作用,即鈉離子與氯離子間的離子鍵的鍵能較大,我們可以我們可以對氯化鈉的熔點的講解,來說明破壞離子鍵是不易的,引出離子鍵是很強(qiáng)的作用,運用形象的化學(xué)用語把感念特性具體化。再者對于我們遇到的一些分子式,也是很好的形象思維培養(yǎng)素材,分子式中原子間的結(jié)合一般是具體的,我們可以根據(jù)其分子式特點來對其結(jié)構(gòu)、連接方式和形成元素間的質(zhì)量比關(guān)系加深了解,形成表象,培養(yǎng)形象思維。通過我們把化學(xué)用語的形象化,把概念本質(zhì)的具體化,可以比較好的發(fā)展學(xué)生的形象思維,枯燥的知識感念轉(zhuǎn)化成興趣型的。達(dá)到教與學(xué)相一致。
2、由化學(xué)實驗現(xiàn)象、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)去引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的形象思維
化學(xué)是從實驗入手研究的,化學(xué)實驗具有直觀性和趣味性,是我們培養(yǎng)學(xué)生形象思維的最佳場所。通過學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察分析,對知覺進(jìn)行整理,組織感覺信息,使感覺材料進(jìn)行秩序化、整體化以形成直接的感性反映形式。在討論金屬鈉與氯氣反應(yīng)時,我們可以充分利用現(xiàn)象來進(jìn)行形象思維能力的培養(yǎng),實驗前鈉存放在煤油中,通過讓學(xué)生觀察思考,很容易得出鈉是比較活潑的金屬,然后通過反應(yīng)時的劇烈程度引導(dǎo)使學(xué)生能對氯氣的氧化性有一個直觀的認(rèn)識,再者通過生成白煙過程的思考,可以得到金屬鈉與氯起化合,用形象的原子結(jié)構(gòu)示意圖,分析氯化鈉的形成過程,使微觀的感念和反應(yīng)具體化、形象化,鍛煉學(xué)生的形象思維,提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣?!啊卑鏅?quán)所有
3、對化學(xué)抽象概念,特別是物質(zhì)結(jié)構(gòu)概念方面進(jìn)行形象的類比,對學(xué)生進(jìn)行形象思維培養(yǎng)。
目標(biāo)知道幾種常見酸和堿的主要性質(zhì)和用途。
會用酸堿指示劑檢驗溶液的酸堿性。
認(rèn)識酸堿的腐蝕性及使用時的安全注意事項。
能力
目標(biāo)學(xué)會通過實驗,觀察現(xiàn)象,分析對比,認(rèn)識事物本質(zhì)的科學(xué)方法,增強(qiáng)運用知識解決問題的實踐能力。
初步學(xué)會鹽酸和稀硫酸的檢驗技能。
教育
目標(biāo)通過學(xué)習(xí)酸堿的化學(xué)性質(zhì),認(rèn)識事物現(xiàn)象與本質(zhì)的關(guān)系。
教學(xué)
重點幾種常見酸和堿的主要性質(zhì)和用途。
酸堿指示劑檢驗溶液的酸堿性。
鹽酸和稀硫酸的檢驗技能。
教學(xué)
難點鹽酸和稀硫酸的檢驗技能。
課時安排3課時教具實驗儀器、投影儀
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動
講
授
新
課復(fù)習(xí)引入
指示劑
[實驗10-1]
向溶液中加入酸堿指示劑
講述酸堿指示劑
[活動與探究]
第49頁
舉幾種常見的酸?
一、常見的酸
1、幾種常見的酸
[實驗10-2]
酸的用途
2、濃硫酸的腐蝕性
[實驗10-3]
濃硫酸有腐蝕性
[實驗10-4]
[實驗10-5]
濃硫酸稀釋的正確操作
在稀釋濃硫酸時,一定要把濃硫酸延器壁慢慢注入水里,并不斷攪拌。且不可將水倒進(jìn)濃硫酸里。
3、酸的化學(xué)性質(zhì)
[活動與探究]
(1)與指示劑作用
(2)與金屬反應(yīng)
(3)與金屬氧化物反應(yīng)
(4)與金屬化合物反應(yīng)
HCl+AgNO3=
H2SO4+BaCl2=
二、常見的堿:
引入:
1、幾種常見的堿:
(1)氫氧化鈉(NaOH)
①白色、片狀固體,極易溶于水,放熱
②易潮解—做干燥劑
③俗名:火堿、燒堿、苛性鈉
④有強(qiáng)烈的腐蝕性
(2)氫氧化鈣[Ca(OH)2]
①白色粉末、微溶于水
②俗名熟石灰消石灰
③制法:
CaO+H2O==Ca(OH)2
2、堿的化學(xué)性質(zhì):
(1)、跟指示劑反應(yīng)
(2)跟某些非金屬氧化物反應(yīng)
CO2+CaOH)2=CaCO3
+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3
+H2O
SO3+2NaOH=Na2SO4
+H2O
小結(jié):堿有哪些化學(xué)性質(zhì)?
引入
3、酸、堿的化學(xué)性質(zhì)相似的原因:
布置作業(yè):課本:P58
目標(biāo):P50舉幾種常見的酸、堿的例子,引入課題
引導(dǎo)思考:二氧化碳通入紫色石蕊溶液溶液如何變色?是什么物質(zhì)使之變色?
演示實驗
實驗,引導(dǎo)分析
提前分組,上課前準(zhǔn)備好研缽、紗布、燒杯等儀器
及上述實驗中的四種溶液
讀名稱
引導(dǎo)觀察
簡介
將紙、小木棍、布放在玻璃片上做實驗:
我們在使用濃硫酸時應(yīng)注意哪些問題?
實驗
提問:為何要將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不斷攪拌?
思考:如果將稀硫酸沾到皮膚或衣服上,是否也要進(jìn)行這樣的處理?為什么?
提問:我們學(xué)習(xí)過哪些有關(guān)酸的化學(xué)性質(zhì)?
回憶金屬活動性順序,金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律
演示實驗
引導(dǎo)討論
設(shè)問:如何區(qū)分兩瓶無色的溶液是稀鹽酸還是稀硫酸?
演示實驗:
進(jìn)一步問:如何區(qū)分兩瓶無色的溶液是稀鹽酸還是稀硫酸?
總結(jié)
聽寫幾種物質(zhì)的化學(xué)式,它們屬于哪類物質(zhì)?
展示樣品
將氫氧化鈉固體
放在表面皿上
做溶解實驗
啟發(fā)設(shè)問
演示實驗:將雞爪放于氫氧化鈉溶液中
設(shè)問:根據(jù)這一現(xiàn)象,你能提醒大家在使用NaOH時要注意什么?萬一沾到皮膚上,應(yīng)如何處理?
展示樣品
演示實驗
指導(dǎo),對比酸的實驗
設(shè)問:實驗室如何檢驗二氧化碳?
補充實驗:二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
聯(lián)系生活,創(chuàng)設(shè)問題:
(1)制作型煤時要在煤中加入熟石灰,為什么?
(2)建筑業(yè)上,砌磚、抹墻時要用熟石灰、粘土、沙子混合?為什么?
設(shè)問:你能根據(jù)堿的性質(zhì),說出氫氧化鈉和氫氧化鈣有哪些用途嗎?
總結(jié)、對比酸、堿的化學(xué)性質(zhì),啟發(fā)思考
演示實驗
啟發(fā)設(shè)問:酸、堿的溶液為什么能導(dǎo)電?
金屬為什么能導(dǎo)電?
指導(dǎo)學(xué)生看書思考回答
思考回答
觀察現(xiàn)象,記錄,討論
分析出四種物質(zhì)中,哪些是酸溶液,哪些是堿溶液。
提前按要求準(zhǔn)備好植物的花瓣或果實,進(jìn)行探究
小組間交流實驗結(jié)果,比較所制得的指示劑中,哪些在酸或堿溶液中的顏色變化效果較好。
書寫化學(xué)式
觀察現(xiàn)象、記錄結(jié)果
閱讀書51頁
觀察現(xiàn)象
思考回答
閱讀書53頁
分組討論
分析回答
討論回答
思考回答
實驗、交流
思考回答
完成53頁表(2)
觀察現(xiàn)象,完成化學(xué)方程式
第54頁分組討論、交流
觀察現(xiàn)象,完成化學(xué)方程式
思考回答
練習(xí),思考
觀察,回答
觀察現(xiàn)象
觀察、回答
觀察思考
討論,發(fā)言
觀察,回答
觀察
分組實驗,觀察現(xiàn)象
回答,書寫化學(xué)方程式
觀察現(xiàn)象,討論原因
充分討論,回答
練習(xí)書寫化學(xué)方程式
思考回答
思考
觀察現(xiàn)象
1、二氧化硅與燒堿反應(yīng)的化學(xué)方程式:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
2、二氧化硅化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。不跟水反應(yīng)。是酸性氧化物,不跟一般酸反應(yīng)。氣態(tài)氟化氫跟二氧化硅反應(yīng)生成氣態(tài)四氟化硅。跟熱的濃強(qiáng)堿溶液或熔化的堿反應(yīng)生成硅酸鹽和水。
3、跟多種金屬氧化物在高溫下反應(yīng)生成硅酸鹽。用于制造石英玻璃、光學(xué)儀器、化學(xué)器皿、普通玻璃、耐火材料、光導(dǎo)纖維,陶瓷等。二氧化硅的性質(zhì)不活潑,它不與除氟、氟化氫以外的鹵素、鹵化氫以及硫酸、硝酸、高氯酸作用(熱濃磷酸除外)。
(來源:文章屋網(wǎng) )
一、化學(xué)1模塊中的化學(xué)觀念
高中化學(xué)1模塊通過精選核心知識、設(shè)計豐富多彩的探究活動,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步發(fā)展相關(guān)的化學(xué)觀念?!霸赜^”“分類觀”“轉(zhuǎn)化觀”這三大化學(xué)觀念的發(fā)展是教師在進(jìn)行化學(xué)1模塊元素化合物知識教學(xué)時需要關(guān)注的。
元素觀元素觀建構(gòu)的價值在于它可以幫助學(xué)生形成化學(xué)的思維方法,有序地認(rèn)識物質(zhì),指導(dǎo)其化學(xué)的學(xué)習(xí)和研究。元素觀的具體內(nèi)容可以表述為:物質(zhì)由元素組成、物質(zhì)按照元素組成進(jìn)行分類、化學(xué)式能表示物質(zhì)的元素組成、物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是元素原子間的重新組合、元素是同一類原子的總稱、元素化合價與元素原子的最外層電子數(shù)有關(guān)、元素性質(zhì)呈周期性變化,等等。在化學(xué)1模塊,積累鈉、鋁、鐵、銅、硅、氯、硫、氮元素代表物質(zhì)的相關(guān)知識,并使之有序化,是重要的教學(xué)目標(biāo)之一。當(dāng)學(xué)生對元素觀的認(rèn)識達(dá)到一定水平的時候,他們就能在具體元素的學(xué)習(xí)過程中運用元素的觀點來尋找含該元素的物質(zhì)、按元素組成對相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行分類、按照物質(zhì)間的關(guān)系整理物質(zhì)的性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化;他們就能在具體物質(zhì)的學(xué)習(xí)和研究中運用元素的觀點思考該物質(zhì)的核心元素是什么、該元素可能具有哪些價態(tài)、物質(zhì)的類別是什么、該類物質(zhì)的通性和特性有哪些、該物質(zhì)可能存在怎樣的轉(zhuǎn)化關(guān)系,等等。
分類觀分類是_種_般科學(xué)方法,廣泛應(yīng)用于各個學(xué)科領(lǐng)域。通過分類,學(xué)習(xí)者可以更好地認(rèn)識同類物質(zhì)的本質(zhì)?;瘜W(xué)學(xué)科的研究對象是物質(zhì)及其變化,分類標(biāo)準(zhǔn)是分類的核心,理解根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)對物質(zhì)及其發(fā)生的變化進(jìn)行不同角度、不同層次的分類;同類物質(zhì)具有相似的性質(zhì),可以發(fā)生相似的化學(xué)變化,是學(xué)習(xí)者必須要掌握的科學(xué)方法。H人教版化學(xué)1教材按照金屬及其化合物、非金屬及其化合物將元素化合物內(nèi)容分為兩章,以物質(zhì)分類思想整合眾多的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)習(xí)者可以通過探究或閱讀等豐富多彩的自主活動獲取教材中的感性信息,采用分類、歸納的方法獲得系統(tǒng)的化學(xué)知識。如,教材在第三章先對鈉、鋁、鐵三種金屬單質(zhì)的通性與特性進(jìn)行介紹,再介紹鈉的氧化物與鹽、鐵的氫氧化物與鹽、鋁的氧化物與氫氧化物的性質(zhì),最后安排了金屬材料的性質(zhì)和用途內(nèi)容。由此可見,以物質(zhì)的組成和性質(zhì)進(jìn)行分類研究的方法必將成為貫穿元素化合物知識的學(xué)習(xí)主線,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)習(xí)者適時應(yīng)用物質(zhì)的通性、物質(zhì)類別之間的反應(yīng)規(guī)律、氧化還原反應(yīng)理論、離子反應(yīng)理論等工具進(jìn)行元素化合物知識的自主學(xué)習(xí)。
轉(zhuǎn)化觀物質(zhì)的存在不是靜止和孤立的,物質(zhì)總是在不斷變化,當(dāng)某種物質(zhì)生成或消失時,一定會伴隨著其他物質(zhì)的消失或生成,所以不同物質(zhì)間發(fā)生著有規(guī)律的轉(zhuǎn)化。物質(zhì)轉(zhuǎn)化的本質(zhì)是物質(zhì)的化學(xué)變化,轉(zhuǎn)化體現(xiàn)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。由于物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時元素種類不變,所以轉(zhuǎn)化是以元素為核心的各種物質(zhì)性質(zhì)的知識結(jié)構(gòu)的核心。元素化合物知識的教學(xué)應(yīng)探究反應(yīng)的內(nèi)在規(guī)律、建立以元素為核心的物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀。以元素為核心的物質(zhì)轉(zhuǎn)化主要有兩種形式:一是相同元素價態(tài),不同物質(zhì)類別間的轉(zhuǎn)化,如氫氧化鋁與氯化鋁的轉(zhuǎn)化;二是不同元素價態(tài)間的轉(zhuǎn)化,如氯化鐵與氯化亞鐵的轉(zhuǎn)化。第一種轉(zhuǎn)化通過復(fù)分解反應(yīng)就可達(dá)成,第二種轉(zhuǎn)化必須通過氧化還原反應(yīng)來實現(xiàn)。當(dāng)學(xué)生能夠把物質(zhì)的類別與性質(zhì)視為統(tǒng)一的整體,把物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化視為統(tǒng)一的過程,利用規(guī)律性知識完成相關(guān)變化,實現(xiàn)相關(guān)轉(zhuǎn)化時,就可以說學(xué)生對于轉(zhuǎn)化觀的認(rèn)識達(dá)到了較高水平。
二、化學(xué)1模塊元素化合物教學(xué)與化學(xué)觀念的關(guān)系
化學(xué)1模塊中的元素化合物知識與化學(xué)觀念的關(guān)系可以概括為兩個方面,一是元素化合物知識作為知識載體可以很好地承載“元素觀”“分類觀”“轉(zhuǎn)化觀”的發(fā)展任務(wù);二是元素化合物內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化需要以上三大化學(xué)觀念的引領(lǐng)。
(一)元素化合物內(nèi)容對化學(xué)觀念發(fā)展的承載需要認(rèn)識知識的價值并輔以活動落實
面對元素化合物內(nèi)容,教師應(yīng)著力于挖掘核心化學(xué)知識的教學(xué)價值,將教學(xué)目標(biāo)從“學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)”轉(zhuǎn)向“形成研究物質(zhì)性質(zhì)的思想方法”和“發(fā)展對化學(xué)觀念的認(rèn)識”,將教學(xué)行為從“知識為本”轉(zhuǎn)向“觀念建構(gòu)”?;瘜W(xué)觀念的形成需要學(xué)生在積極主動的探究活動中,深刻理解和掌握有關(guān)的化學(xué)知識,并在對知識的應(yīng)用過程中概括提煉而成。因此,教師應(yīng)深入分析具體知識對化學(xué)觀念發(fā)展的支持度,并為核心知識的學(xué)習(xí)過程設(shè)計合理的探究活動,引導(dǎo)學(xué)生加深對核心知識的認(rèn)識,促進(jìn)其化學(xué)觀念的發(fā)展。
例如,人教版化學(xué)1第三章第一節(jié)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”內(nèi)容,教材的編寫注重學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)習(xí)慣,教師教學(xué)應(yīng)以分類觀為具體金屬性質(zhì)學(xué)習(xí)的指導(dǎo),探究金屬與其他物質(zhì)類別間的反應(yīng),同時注意物質(zhì)特性的研究;學(xué)生通過鈉與氧氣反應(yīng)、鈉與水反應(yīng)、鐵與水反應(yīng)、鋁與氫氧化鈉反應(yīng)等新知識的獲得,建立金屬性質(zhì)研究的新角度,或提升分類標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建更完善的金屬性質(zhì)的研究框架,發(fā)展物質(zhì)分類觀念。在學(xué)生充分認(rèn)識到了“金屬化學(xué)性質(zhì)”對物質(zhì)分類觀發(fā)展價值的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)通過一系列活動給予落實。例如,通過讓學(xué)生回憶并舉例說明金屬的化學(xué)性質(zhì),初步建立金屬性質(zhì)分類研究的框架;通過完成鈉與氧氣反應(yīng)、鋁箔加熱的探究實驗獲取的感性認(rèn)識,對金屬與氧氣反應(yīng)的知識進(jìn)行補充,增加生成過氧化物的分類研究角度,增加致密氧化膜對于金屬性質(zhì)的影響這一分類研究角度;通過對鐵與氯氣、鐵與硫反應(yīng)的實驗現(xiàn)象的觀察,對鈉與水、鐵與水反應(yīng)現(xiàn)象的觀察解釋及產(chǎn)物預(yù)測,將金屬與氧氣反應(yīng)的分類角度提升為金屬與非金屬反應(yīng)的知識規(guī)律總結(jié),將金屬與酸反應(yīng)的分類角度提升為金屬與酸或水反應(yīng)的規(guī)律總結(jié);通過鋁與鹽酸、與氫氧化鈉反應(yīng)的探究實驗,認(rèn)識到鋁的特性,增加研究金屬性質(zhì)的新角度一特殊金屬與堿的反應(yīng)。教師只有認(rèn)識到金屬化學(xué)性質(zhì)的具體知識點對于物質(zhì)分類觀的發(fā)展作用,并且在教學(xué)中通過認(rèn)識建構(gòu)活動和認(rèn)識發(fā)展反思活動,才能使學(xué)生深刻理解分類觀對于認(rèn)識金屬具體化學(xué)性質(zhì)的指導(dǎo)作用,通過具體知識點的學(xué)習(xí)深刻理解物質(zhì)分類觀,特別是基于分類觀的金屬性質(zhì)的認(rèn)識角度得到豐富和發(fā)展。
(二)元素化合物內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化需要化學(xué)觀念的引領(lǐng)并輔以可操作的學(xué)習(xí)工具
對于元素化合物知識,很多學(xué)生頭腦中都只是片段。學(xué)生缺乏一種工具,把知識整合起來,形成結(jié)構(gòu)化的知識網(wǎng)絡(luò)?;瘜W(xué)觀念具有促進(jìn)元素化合物知識結(jié)構(gòu)化的重要作用,出于可操作的需求,要把觀念工具化,二維物質(zhì)關(guān)系圖就是一種體現(xiàn)“元素觀”“分類觀”“轉(zhuǎn)化觀”指導(dǎo)下實現(xiàn)元素化合物知識結(jié)構(gòu)化的工具,如圖1所示。在此工具化圖示中,“元素觀”“分類觀”“轉(zhuǎn)化觀”是一體的,核心是元素,方法是分類,內(nèi)涵是轉(zhuǎn)化。此工具化圖示是以元素為核心的、以價態(tài)和物質(zhì)類別為坐標(biāo)的二維物質(zhì)關(guān)系圖,應(yīng)用于不同元素時,坐標(biāo)可能出現(xiàn)變化,具體變化實例如圖2、圖3、圖4。
在建構(gòu)二維物質(zhì)關(guān)系圖的過程中,化學(xué)觀念對學(xué)生的思維和行為起指導(dǎo)作用,并在學(xué)生深入思考、反復(fù)嘗試的過程中得到應(yīng)用和發(fā)展。如,在建立如圖2所示的以鈉元素為核心的二維物質(zhì)關(guān)系圖時,學(xué)生首先要尋找核心元素為鈉的物質(zhì),然后按照鈉元素的價態(tài)0價或+1價及物質(zhì)類別把這些物質(zhì)標(biāo)識在圖中合理的位置上。在此過程中,學(xué)生思維和行動的指導(dǎo)就是元素觀,而元素觀也在學(xué)生的自主活動中得到鞏固和應(yīng)用層面的發(fā)展。又如,圖2、3、4都是以金屬元素為核心構(gòu)建的物質(zhì)關(guān)系圖,但鹽類物質(zhì)出現(xiàn)了物質(zhì)和離子兩種不同的呈現(xiàn)方式。為什么鈉鹽在關(guān)系圖中沒有呈現(xiàn)為“Na+”?碳酸鈉可與多種物質(zhì)發(fā)生符合鹽類通性的復(fù)分解反應(yīng),但“Na+”并沒有真正參與離子反應(yīng)的過程。反觀氯化鐵,它與堿發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)、與鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng),“Fe3+”真正參與了離子反應(yīng)過程。由此可見,在考慮物質(zhì)呈現(xiàn)方式的過程中,學(xué)生需要綜合利用各種化學(xué)分類知識,認(rèn)識物質(zhì)的組成與性質(zhì),分類觀也在學(xué)生不斷的思考和利用中得到鞏固和發(fā)展。再如,圖2、3、4的物質(zhì)呈現(xiàn)順序不同,其中蘊含的深層次原因為可溶的金屬氧化物能與水反應(yīng)生成堿,而不溶的金屬氧化物不具此性質(zhì)。通過建立適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)類別順序、全面的物質(zhì)間連線,學(xué)生就能夠把物質(zhì)的類別與性質(zhì)視為統(tǒng)一的整體,把物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化視為統(tǒng)一的過程,利用規(guī)律性知識完成相關(guān)轉(zhuǎn)化,學(xué)生對于轉(zhuǎn)化觀的認(rèn)識水平得以不斷提升。
學(xué)生在學(xué)習(xí)建構(gòu)二維物質(zhì)關(guān)系圖的過程中,配合自然現(xiàn)象、學(xué)習(xí)生活、工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境問題等多角度的應(yīng)用活動也是必不可少的。在應(yīng)用環(huán)節(jié),學(xué)生需要從二維物質(zhì)關(guān)系圖中準(zhǔn)確提取結(jié)構(gòu)化的知識信息,即反應(yīng)物性質(zhì)知識及反應(yīng)物和生成物在圖中的結(jié)構(gòu)關(guān)系信息。如“硫的化合物”的學(xué)習(xí),要求學(xué)生設(shè)計火力發(fā)電廠將二氧化硫轉(zhuǎn)化為石膏的過程,學(xué)生只有準(zhǔn)確提取到二氧化硫的性質(zhì)及其與硫酸鈣的結(jié)構(gòu)關(guān)系信息,才能清晰地表述:“二氧化硫-石膏的轉(zhuǎn)化涉及化合價和物質(zhì)類別轉(zhuǎn)化,所以轉(zhuǎn)化過程要用到氧化劑和堿……”。在應(yīng)用環(huán)節(jié)中,學(xué)生逐漸理解二維物質(zhì)關(guān)系圖中代表物在圖中所處位置所包含的知識信息,理解物質(zhì)間連線的內(nèi)涵,從而使零散的知識形成結(jié)構(gòu)清晰的整體。
三、體現(xiàn)化學(xué)觀念的“鋁的化合物”的教學(xué)設(shè)計及其分析
化學(xué)觀念具有體驗性和內(nèi)隱性,只能建立在對化學(xué)知識深層次挖掘的基礎(chǔ)上,不能通過機(jī)械記憶獲得。所以,基于化學(xué)觀念的教學(xué)需要學(xué)習(xí)者親歷知識的探索發(fā)現(xiàn)過程,對具體知識進(jìn)行深入理解,并在不斷的應(yīng)用與修改中獲得逐漸接近學(xué)科本質(zhì)的認(rèn)識。教師如何通過課堂教學(xué)切實落實學(xué)生的化學(xué)觀念的發(fā)展任務(wù)?筆者以“鋁的化合物”的教學(xué)為例進(jìn)行探討。
依據(jù)化學(xué)觀念的發(fā)展需求分析,鋁的化合物教學(xué)中需要考慮:其一,應(yīng)盡可能涉及各類核心元素為鋁的物質(zhì),包括鋁、氧化鋁、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、氯化鋁;其二,兩性氧化物、兩性氫氧化物的概念,是物質(zhì)分類的新知識,是教學(xué)重點,相關(guān)結(jié)論最好由學(xué)生思考得出;其三,氧化鋁、氫氧化鋁與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉這一物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系是學(xué)生認(rèn)同、理解上的難點,應(yīng)設(shè)計探究活動讓學(xué)生反復(fù)感受、解釋、應(yīng)用;其四,鑒于鋁的化合物在物質(zhì)分類角度上的特殊性,讓學(xué)生“一步到位”地構(gòu)建出如圖3所示的鋁元素的二維物質(zhì)關(guān)系圖有一定的困難,需要分階段構(gòu)建?;谝陨戏治?,教師可在“鋁的化合物”的教學(xué)中,以“如何從鋁土礦冶煉得到金屬鋁”為問題主線,以解決實際問題為明線,通過逐步解決工業(yè)流程圖中包含的物質(zhì)性質(zhì)、制備、轉(zhuǎn)化等問題,實現(xiàn)對鋁的氧化物、氫氧化物、鹽的分類及性質(zhì)問題的預(yù)測、探究、理解、應(yīng)用,使學(xué)生形成以鋁元素為核心的物質(zhì)關(guān)系結(jié)構(gòu)化知識。
環(huán)節(jié)1:基于事實發(fā)現(xiàn)問題,初步構(gòu)建鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,形成引領(lǐng)學(xué)習(xí)過程的思維主線
問題1:生活中經(jīng)常用到各種鋁制品,自然界存在大量鋁單質(zhì)嗎?金屬鋁是如何冶煉得到的?閱讀資料,了解鋁土礦的成分及金屬鋁的冶煉工藝,找到冶煉流程中所有含鋁元素的物質(zhì),并將流程圖簡化。
學(xué)生活動:結(jié)果如圖5所示。
設(shè)計意圖:激發(fā)學(xué)生的探究熱情,引出問題主線“如何從鋁土礦冶煉得到金屬鋁”。這個問題指明了學(xué)生的思維方向為如何從鋁土礦得到單質(zhì)鋁;包含了鋁單質(zhì)、氧化物、氫氧化物、鹽之間轉(zhuǎn)化關(guān)系的大量物質(zhì)性質(zhì)信息;也可分解為很多
生思維持續(xù)深入。通過簡化工業(yè)流程圖,構(gòu)建物質(zhì)關(guān)系圖,為學(xué)生之后構(gòu)建合理完善的二維物質(zhì)關(guān)系圖提供思維臺階;同時使學(xué)生感受到金屬鋁的冶煉過程,就是含鋁元素物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)、相互轉(zhuǎn)化的過程,經(jīng)此過程達(dá)到除雜、冶煉等目的,為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)提供思維依據(jù)和方向。
環(huán)節(jié)2:基于推理和實驗驗證,實現(xiàn)鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化,學(xué)習(xí)氧化鋁與氫氧化鋁的性質(zhì),發(fā)展元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀
問題2:如果你是工程師,你能實現(xiàn)流程圖中的各步轉(zhuǎn)化嗎?預(yù)測發(fā)生的化學(xué)變化并寫出化學(xué)方程式。
問題的分析與討論:學(xué)生可應(yīng)用物質(zhì)分類觀點,通過物質(zhì)的通性預(yù)測氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁、氯化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁、氫氧化鋁受熱分解生成氧化鋁。學(xué)生在學(xué)習(xí)鋁的性質(zhì)時知道了氧化鋁和鋁一樣能與酸或堿反應(yīng),學(xué)生提出假設(shè):是不是氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)也生成偏鋁酸鈉。
問題3:觀察氧化鋁與酸與堿反應(yīng)、氫氧化鋁
(3)受熱分解兩個演示實驗,你的預(yù)測準(zhǔn)確嗎?
問題4:從物質(zhì)分類角度來看,氧化鋁是否屬于堿性氧化物?
問題的分析與討論:學(xué)生很容易從氧化物的分類標(biāo)準(zhǔn)判斷出氧化鋁同時具有酸性氧化物和堿性氧化物的性質(zhì),所以它應(yīng)該屬于新的物質(zhì)類別。由此,教師引出兩性氧化物的概念。
學(xué)生實驗1:氯化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁的預(yù)測是否正確?
學(xué)生實驗的分析與討論:教師提供的藥品為1mol/L氯化鋁和6mol/L氫氧化鈉,學(xué)生在交流實驗操作和結(jié)果時,會意識到氫氧化鈉的用量導(dǎo)致了不同實驗現(xiàn)象的發(fā)生,氫氧化鋁可能與氫氧化鈉反應(yīng)。
學(xué)生實驗2:制取氫氧化鋁并完成其與氫氧化鈉、鹽酸的反應(yīng)。
問題5:從物質(zhì)分類的角度來看,把氫氧化鋁看成堿合適嗎?
設(shè)計意圖:在整個環(huán)節(jié)的起始部分,學(xué)生會覺得利用物質(zhì)通性去推測一些化學(xué)反應(yīng)是很容易操作且成功率很高的,氧化鋁屬于兩性氧化物這一新知識的學(xué)習(xí)也水到渠成。直到探究進(jìn)行到如何將氯化鋁轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁這一步,學(xué)生開始面臨一連串的問題:為什么剛剛得到的氫氧化鋁沉淀溶解了?為什么別的小組得到了沉淀,他們的實驗怎么做的?操作有什么不同?氫氧化鈉用量是實驗失敗的原因嗎?鋁和氧化鋁都能和堿反應(yīng),氫氧化鋁能和堿反應(yīng)嗎?……與熟悉的反應(yīng)規(guī)律相矛盾的實驗現(xiàn)象可以激發(fā)學(xué)生探究的熱情,同時學(xué)生也可以體驗到實驗對于化學(xué)學(xué)習(xí)的重要作用。氫氧化鋁的兩性、鋁鹽與氫氧化鈉反應(yīng)時堿的用量影響實驗現(xiàn)象這些教學(xué)中的重點和難點問題,不需要教師生硬地告訴學(xué)生,學(xué)生都可以自己思考分析得到。從鋁和氧化鋁的性質(zhì)理解氫氧化鋁的兩性,是學(xué)生在元素觀指導(dǎo)下進(jìn)行學(xué)習(xí)活動的成果;鋁元素的化合物在兩性方面的性質(zhì)可以豐富學(xué)生的元素觀。這個環(huán)節(jié)學(xué)生以物質(zhì)轉(zhuǎn)化為目的進(jìn)行探究活動,利用分類觀自主學(xué)習(xí)并獲得成功。
環(huán)節(jié)3:基于預(yù)測和實驗驗證,完善鋁及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系,應(yīng)用分類觀對陌生物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行探究
問題6:實現(xiàn)圖5中的Q和③轉(zhuǎn)化要應(yīng)用偏鋁酸鈉的性質(zhì),預(yù)測偏鋁酸鈉的性質(zhì)?
問題的分析與討論:對于偏鋁酸鈉,學(xué)生感到非常陌生,思維的方向只能是:偏鋁酸鈉屬于鹽,能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。
學(xué)生實驗3:分別向偏鋁酸鈉溶液中滴加鹽酸,或吹入二氧化碳。觀察實驗現(xiàn)象,推測生成物。
設(shè)計意圖:學(xué)生通過物質(zhì)通性進(jìn)行預(yù)測,完成實驗,根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律分析現(xiàn)象,推測產(chǎn)物。學(xué)生的思維內(nèi)容包括:向偏鋁酸鈉溶液中滴加鹽酸,先生成沉淀,然后沉淀溶解。鹽與酸反應(yīng)時離子互換生成新鹽和新酸,新鹽是氯化鈉,新酸是含鋁元素的不溶性酸,這種酸還能繼續(xù)和鹽酸反應(yīng)而溶解,所以新的酸具有兩性,可能是氫氧化鋁;向偏鋁酸鈉溶液中吹入二氧化碳也生成沉淀,該沉淀為氫氧化鋁,沉淀不能繼續(xù)和二氧化碳反應(yīng)。由此可見,偏鋁酸鈉這一新物質(zhì)的學(xué)習(xí),是學(xué)生較深入應(yīng)用分類觀和反應(yīng)規(guī)律研究陌生物質(zhì)性質(zhì)的一次嘗試,比環(huán)節(jié)2中利用分類觀和反應(yīng)規(guī)律學(xué)習(xí)氧化鋁、氫氧化鋁的性質(zhì)在思維深度和應(yīng)用水平上,高出一個檔次。在教師的引導(dǎo)和提示下,學(xué)生深入思考相關(guān)問題,分類觀得到進(jìn)一步發(fā)展。
環(huán)節(jié)4:在更廣闊的環(huán)境中應(yīng)用元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀
問題7:回顧鋁的工業(yè)冶煉流程,在鋁的化合物發(fā)生轉(zhuǎn)化的同時,氧化鐵和二氧化硅也在發(fā)生轉(zhuǎn)化。關(guān)注第一次過濾操作,預(yù)測氧化鐵和二氧化硅的性質(zhì)?
設(shè)計意圖:經(jīng)過前面的學(xué)習(xí),學(xué)生很容易就能通過物質(zhì)轉(zhuǎn)化的結(jié)果,從酸性氧化物和堿性氧化物的角度對氧化鐵和二氧化硅的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測。這一環(huán)節(jié)可向?qū)W生充分展現(xiàn)元素觀、分類觀、轉(zhuǎn)化觀超越具體元素化合物知識的廣泛適應(yīng)性和持久性價值。
四、體現(xiàn)化學(xué)觀念的化學(xué)1模塊元素化合物教學(xué)策略分析
基于化學(xué)觀念發(fā)展的元素化合物教學(xué)要解決如何通過具體元素化合物知識的教學(xué)增進(jìn)學(xué)生對化學(xué)核心知識和規(guī)律的認(rèn)識,激發(fā)學(xué)生高水平的思維活動這一問題。教師在教學(xué)過程中采取的每項措施都要以此為目的。
(一建立具體知識與化學(xué)觀念間的聯(lián)系元素化合物內(nèi)容是化學(xué)觀念發(fā)展的載體,具體知識對“元素觀”“分類觀”“轉(zhuǎn)化觀”承載的契合度是不同的。合理地建立具體知識與化學(xué)觀念間的聯(lián)系,可以最大限度地發(fā)揮元素化合物知識的作用,也利于學(xué)生對核心知識的理解。由于學(xué)生化學(xué)觀念的發(fā)展過程是循序漸進(jìn)的,教師要考慮的問題是:不同教學(xué)階段應(yīng)該著重發(fā)展哪些化學(xué)觀念?哪些具體知識能夠承載該項發(fā)展任務(wù)?不同的具體知識分別承擔(dān)化學(xué)觀念鞏固、深化、擴(kuò)展的發(fā)展任務(wù)。如前文對“金屬的化學(xué)性質(zhì)”內(nèi)容的分析,讓學(xué)生掌握以分類觀為指導(dǎo)的學(xué)習(xí)元素化合物知識的基本方法,形成具有化學(xué)學(xué)科特點的思維方式,是最重要的教學(xué)目標(biāo),因此分類觀是整節(jié)課的統(tǒng)領(lǐng)。
(二構(gòu)建對指導(dǎo)具體知識學(xué)習(xí)有作用的圖示二維物質(zhì)關(guān)系圖是化學(xué)觀念的工具化呈現(xiàn)方式,合理構(gòu)建物質(zhì)關(guān)系圖是學(xué)生知識結(jié)構(gòu)化及化學(xué)觀念發(fā)展的具體表現(xiàn),教師應(yīng)預(yù)先設(shè)定物質(zhì)關(guān)系圖示構(gòu)建目標(biāo)。由于二維物質(zhì)關(guān)系圖是多種化學(xué)觀念發(fā)展的集中體現(xiàn),只能逐步構(gòu)建以趨于完善,所以教師需要將物質(zhì)關(guān)系圖構(gòu)建的目標(biāo)拆解,通常分為建構(gòu)圖式、理解圖式、應(yīng)用圖式、鞏固圖式四個環(huán)節(jié)。如前文對“鋁的重要化合物”一節(jié)的物質(zhì)關(guān)系圖構(gòu)建過程:教學(xué)起始環(huán)節(jié),學(xué)生初步構(gòu)建物質(zhì)關(guān)系圖;之后逐步實現(xiàn)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,理解關(guān)系圖中包含的氧化鋁、氫氧化鋁的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化信息;之后學(xué)生應(yīng)用圖中信息推測陌生物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì);課后學(xué)生重構(gòu)關(guān)系圖,通過交流、對比得到最佳的關(guān)系圖構(gòu)建結(jié)果。
三轉(zhuǎn)化為貫穿學(xué)習(xí)過程的驅(qū)動性問題線索
基于化學(xué)觀念的元素化合物教學(xué)本身就是用觀念解決問題的過程:問題線索的設(shè)計解答了“在什么情況下,遇到什么問題時需要用哪些知識”的問題,豐富了學(xué)生運用知識的經(jīng)驗;在運用觀念解決問題的教學(xué)中,二維物質(zhì)關(guān)系圖將問題解決的思路和方法顯性化,回答了學(xué)生“用什么方法解決,如何解決”的問題。驅(qū)動性問題要具有鮮明的指向性,使學(xué)生易于找到思維的起點和方向;驅(qū)動性問題要具有一定的思維深度和容量,使學(xué)生長久處于積極的深入思維的狀態(tài)。比如,學(xué)習(xí)氮的氧化物相關(guān)內(nèi)容時,可以設(shè)計“‘雷雨肥莊稼’這句農(nóng)諺包含怎樣的科學(xué)道理”這一問題線索,模擬雷電和降雨過程中發(fā)生的氮氣與氧氣、一氧化氮與氧氣、二氧化氮與水的反應(yīng),使學(xué)生通過對實驗現(xiàn)象的細(xì)致觀察和分析,自主學(xué)習(xí)氮氣和一氧化氮、二氧化氮的化學(xué)性質(zhì),了解氮氣、一氧化氮、二氧化氮、硝酸幾種物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,為構(gòu)建氮元素的二維物質(zhì)關(guān)系圖打下良好的基礎(chǔ)。
四依據(jù)二維物質(zhì)關(guān)系圖理順教學(xué)單元內(nèi)多課時的關(guān)系
二維物質(zhì)關(guān)系圖的構(gòu)建往往需要幾節(jié)課的教學(xué)時間,進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時,教師可以按照建構(gòu)圖式、理解圖式、應(yīng)用圖式、鞏固圖式的順序組織教學(xué)內(nèi)容,對多課時的教學(xué)作出統(tǒng)籌安排。如“硫的轉(zhuǎn)化”單元中,可以對三課時的教學(xué)作如下分析和安排。第一課時“自然界中的硫”要求學(xué)生掌握硫單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及用途;承擔(dān)建構(gòu)物質(zhì)體系
一、小班化與小班化教學(xué)
2012年9月南京開始在七所普通高中開展小班化教育改革實驗,并要求每個班不超過40人,在制度上確定高中進(jìn)入小班化時代,那么何為小班化呢?小班化教育的優(yōu)勢是什么呢?
“小班”是相對于大班而言,班級學(xué)生數(shù)的縮小,是一種個別化、個性化教育理念追求的教育活動的空間形式。通常高中每班學(xué)生約50人,而“小班”的高中每班不到40人。
小班化教育指的是:以促進(jìn)青少年學(xué)生既全面又有個性的發(fā)展為目的,在縮減班級學(xué)生規(guī)模的基礎(chǔ)上,通過對包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式、教學(xué)實施過程、教學(xué)策略和教學(xué)模式等的改革而形成的一種班級教學(xué)活動形式。小班化教育過程的重心由教師主體轉(zhuǎn)向?qū)W生主體。
二、高一學(xué)生身心特點與認(rèn)知水平
1. 身心特點
由于經(jīng)過了初三的復(fù)習(xí)應(yīng)考,到高中后,學(xué)生心理上會有所放松,學(xué)習(xí)缺乏緊迫感;堅持已有的學(xué)習(xí)習(xí)慣,過多地依賴?yán)蠋?,學(xué)習(xí)的自覺性、自主性有待提高;同時學(xué)生進(jìn)入青春期后,逐漸開始形成個人社會定位,大多數(shù)在課堂上表現(xiàn)得較靦腆,不像小學(xué)、初中那樣踴躍參與,如何提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性,需要教師不斷地嘗試與學(xué)生逐步地適應(yīng)。
2. 認(rèn)知水平
首先,初中化學(xué)學(xué)習(xí)的特點。學(xué)習(xí)時間短,學(xué)生往往主要接受的是知識的灌輸,自身能力的培養(yǎng)不足;而化學(xué)常識性介紹不夠,造成知識缺陷;初中教材涉及到的基礎(chǔ)知識,理論性不強(qiáng),抽象程度不高。其次,高中教材在深廣度上明顯加深,由描述向推理發(fā)展的特點日趨明顯,知識的橫向聯(lián)系和綜合程度有所提高,更加要求由形象思維向抽象思維的推進(jìn)。
三、教材的編排特點
按照《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》(2003年)(下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)” ),高中化學(xué)課程由若干課程模塊構(gòu)成,分為必修、選修兩類。其中,必修包括2個模塊,化學(xué)1與化學(xué)2,分別在高一上下學(xué)期完成教學(xué)任務(wù),本文以人民教育出版社編制的教材(下簡稱“人教版” )化學(xué)1為例進(jìn)行論述。
化學(xué)1中對于金屬及其化合物的編排是:將鈉、鋁、鐵等金屬的單質(zhì)性質(zhì)放在第一節(jié),鈉、鋁、鐵等金屬的氧化物的性質(zhì)、氫氧化物的性質(zhì)和鹽的性質(zhì)放在第二節(jié),金屬材料放在第三節(jié)。從中我們可以看出教材編排的立意是對不同金屬的單質(zhì)與化合物的性質(zhì)進(jìn)行橫向的呈現(xiàn)與比較,從而讓學(xué)生自我總結(jié)出金屬單質(zhì)與化合物的共性。
四、具體教學(xué)策略
筆者按照教材的立意進(jìn)行橫向的比較復(fù)習(xí),針對小班化教學(xué)的特點,設(shè)計了“分組討論學(xué)生互評教師點評例題講解變式練習(xí)”的教學(xué)過程,在其中前兩個環(huán)節(jié)比較能夠體現(xiàn)小班化的特色。
1. 分組討論
結(jié)合教材,筆者將本專題分為“金屬單質(zhì)的比較”、 “金屬氧化物的比較”、“ 金屬氫氧化物的比較”三個主題組織同學(xué)們討論,將同學(xué)們按照討論主題分成三大組,每大組按3~4人為一組分成3個小組,同時分發(fā)了本節(jié)課的學(xué)案。
筆者布置好各組的任務(wù)后,同學(xué)們就開始忙開了,先在課本和上課筆記等資料中搜尋各物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)原理,然后進(jìn)行分工合作,填寫表格,張同學(xué)負(fù)責(zé)金屬鈉、李同學(xué)負(fù)責(zé)金屬鋁……記錄歸類后,各個小組就展開激烈的討論,總結(jié)本主題物質(zhì)性質(zhì)的特點與規(guī)律。
2. 學(xué)生互評
①知識梳理
待各組充分討論后,各大組選派代表利用教室中的多個小黑板,分別將附錄表中的化學(xué)性質(zhì)與原理展示給其他同學(xué);然后筆者請不同組的同學(xué)對展示的內(nèi)容進(jìn)行點評,通過展示與互評,同學(xué)們中一些化學(xué)用語與性質(zhì)描述的細(xì)節(jié)錯誤得到了及時的糾正,同學(xué)們對于相應(yīng)化學(xué)原理的掌握得到了加強(qiáng)。
②規(guī)律總結(jié)
各大組選派兩位代表將本組總結(jié)的金屬單質(zhì)、金屬氧化物、金屬氫氧化物的性質(zhì)規(guī)律與特點告訴同學(xué)們,師生充分交流與討論后,總結(jié)出規(guī)律:
主題一:金屬單質(zhì)
(1)金屬有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、有金屬光澤;
(2)金屬的還原性:R - ne-Rn+;
(3)變價金屬與氯氣反應(yīng)生成高價氯化物;
(4)鋁既能與強(qiáng)酸也能與強(qiáng)堿反應(yīng)置換出氫氣(鋁的還原性);
(5)很活潑金屬不能從鹽溶液中置換出其它金屬。
主題二:金屬氧化物的比較
(1)大多數(shù)金屬氧化物是堿性氧化物;
(2)Na2O2不是堿性氧化物;
(3)Al2O3 是兩性氧化物。
主題三:金屬氫氧化物的比較
(1)難溶性金屬氫氧化物受熱分解為相應(yīng)的氧化物和水;
(2)Al(OH)3是兩性氫氧化物;
(3)可溶性鹽與堿反應(yīng)可制備難溶性氫氧化物。
在此過程中對于同學(xué)中的不準(zhǔn)確的地方,筆者進(jìn)行了及時的說明,比如:有同學(xué)提出鋁單質(zhì)的“兩性”的結(jié)論,筆者立即引導(dǎo)同學(xué)們分析鋁與鹽酸或氫氧化鈉的反應(yīng)的氧化還原過程,同學(xué)們很快認(rèn)識到,兩個反應(yīng)的實質(zhì)都是鋁原子失去電子被氧化,與氧化鋁和氫氧化鋁的“兩性”是不同的。
五、經(jīng)驗總結(jié)
對于學(xué)生而言,學(xué)生通過分組討論,提高了復(fù)習(xí)效率與效益,逐步養(yǎng)成自我總結(jié)知識的學(xué)習(xí)習(xí)慣;同時,通過小組的討論與交流,學(xué)生的合作與表達(dá)能力得到培養(yǎng),化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣得到增強(qiáng),自身的科學(xué)素質(zhì)得到提高。
對于教師而言,復(fù)習(xí)課進(jìn)行“小班化”教學(xué)。在教學(xué)前,教師需要對學(xué)生有長期的合作學(xué)習(xí)的引導(dǎo),養(yǎng)成學(xué)生合作討論的學(xué)習(xí)習(xí)慣;同時根據(jù)復(fù)習(xí)內(nèi)容,教師需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行再分配,這樣才能有效地進(jìn)行教學(xué)組織,授課時起到“事半功倍”的效果。在教學(xué)中,學(xué)生討論與性質(zhì)描述需要足夠的時間,教師的點評要及時充分,否則容易造成學(xué)生知識的混亂,因此對于教師時間的控制與教學(xué)應(yīng)變能力有較高要求,教師的語言需要精煉,例題和變式練習(xí)需要精選。教學(xué)后,教師還需要與各組學(xué)生進(jìn)行溝通,及時反饋,及時總結(jié)。通過這三個環(huán)節(jié)的有效結(jié)合,才能真正達(dá)到“小班化”的復(fù)習(xí)效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 潘慧芳. 直面中小學(xué)小班化教育實驗的“瓶頸”[J]. 思想理論教育,2009,(22)