福建省优秀实验论文省级三等奖，2014年

浅谈《化学反应限度》片段实验探究教学的设计

     莆田十中 化学组 李爱珍

摘要：本文以2Fe³⁺+2I^{- -}=2Fe²⁺+I₂反应为例，浅谈苏教版化学必修2专题2第一单元第二课时《化学反应的限度》片段实验探究教学，主要从这几个方面进行设计：教学引入、实验准备、思路形成等。

关键词：化学反应限度   片段教学   实验探究  设计

省普教室拟于2011年12月中、下旬在福清市举行福建省高中化学实验教学研讨会，为此莆田市进修学院举行了片段实验教学竞赛。笔者有幸参与此次活动。授课内容为苏教版必修2专题2第一单元“化学反应的速率与反应限度”中片段教学，通过教材32页“活动与探究”证明化学反应有一定的限度。本文是这次参加实验片段教学的设计及反思。

一、教学目标

1、知识与技能目标

（1）通过实验使学生了解化学反应的进行是有一定的限度；（2）以 “氯化铁溶液和碘化钾溶液反应”实验为例进行探究活动，培养学生设计实验方案的能力，实验探究能力及分析和处理实验现象能力。

2、过程与方法目标

（1）通过实验探究，发现问题并探究其原因，从而理解化学反应限度的概念;（2）通过 “活动·探究”、“交流·讨论”、“观察·思考”等活动，提高学生分析、迁移以及概括的能力和实验动手能力。

3、情感态度与价值观

(1）通过对实验现象的观察和原因探究，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神;(2)通过具体探究过程，使学生体验科学探究的艰辛和乐趣。

二、教学准备

仪器：试管(3支)、烧杯（1支）、胶头滴管（1支）

试剂：0.1 mol/L FeCl₃溶液、0.1 mol/LKI溶液、0.1 mol/L KSCN溶液、0.1 mol/L淀粉溶液

三、教学程序

1、问题情景导入

[问题情景]：请大家回忆氯水中含有哪些微粒呢？

[交流与讨论]：师生互动

[分析]：氯水的成分，分子Cl_{2 、}  HClO、   H₂O，

                  离子；H⁺、Cl^-、ClO^-和少量的OH^-

[教师]：请同学们说一说：如何验证这些粒子的存在呢？有哪些实验可以说明这些微粒的存在？

[学生]：思考、讨论，反馈：通过观察溶液的颜色为黄绿色说明有氯分子的存在：可以用硝酸酸化硝酸银溶液检测氯离子的存在；用淀粉碘化钾试纸检测氯气的存在；用PH试纸检测氢离子的存在等等。

[教师]：从上述验证说明该反应发生后，反应物与生成物共存，这是由于氯气能与水发生可逆反应，反应并没有完全进行到底，该反应是有一定限度的。  

[板书]： Cl₂+H₂O

（设计意图：通过对氯水成分的探究引起学生的回忆，搜索氯水成分的由来，引出可逆反应的具体实例，使学生理解可逆反应有据可依。同时利用氯水成分的探究，培养学生实验方案的设计能力。）

2、活动与探究

[过渡]：我们知道氯水中既有Cl_{2 、}H₂O，还有C l^-、HClO,H⁺等，说明反应物和生成物同时共存,氯气和水发生了可逆反应，反应只能进行到一定的限度。下面我们用氯化铁溶液和碘化钾溶液反应的实验为例来探究可逆反应的限度 ——即反应不能完全进行，反应物和生成物同时共存。

（设计意图：使学生明确探究目的）

[板书] ：化学反应的限度

可逆反应

[教师]下面请同学们跟老师一起做个实验，大家桌面上有几瓶溶液（4人一组），其中两瓶溶液为氯化铁溶液和碘化钾溶液。我们就用这两瓶来探究一下它们俩之间的反应是否有一定的限度。

（设计意图：让教师和学生一起利用同样的试剂和仪器进行探究，为片段模拟教学提供教学场景，使授课者有所依，同时满足教材设置学生活动与探究的要求。）

[学生探究1]：取5ml0.1 mol/L KI溶液，滴加0.1 mol/L FeCl₃溶液3 ml，观察现象。操作前，请大家注意一下反应物的用量:同浓度的碘化钾用5ml，而氯化铁用3ml。（教师与学生一起用同样的仪器和试剂进行实验操作）

[实验现象]：溶液颜色变棕黄色

[教师]：从刚才的实验现象表明反应进行了，如何证明2Fe³⁺+2I^{- -}=2Fe²⁺+I₂反应有发生了呢？可使用什么试剂,现象怎样?

[学生]：有Fe²⁺或 I₂生成，

[教师]：请大家讨论一下：我们要选择检验Fe²⁺还是I₂？

[学生]：只需检验其中之一，如可用淀粉溶液或CCl₄检验I₂的存在。

[教师]：刚才同学们设计产物检验的方案中，很多同学避重就轻地选择I_2，原因是操作比较简单。若我们手头上没有相应检验I₂的试剂，能否设计方案来检验Fe²⁺。

[学生讨论]很多同学认为不可以，也有一部分同学认为可行。可用不含氧气的氢氧化钠来检验，或先滴加KSCN溶液，观察溶液无色，接着加入氯水或双氧水观察到血红色以验证Fe²⁺的存在。

[教师]这里还有一个因素大家可能不清楚，那就是若检验Fe²⁺的话，溶液中的Fe³⁺是否存在干扰？故设计时我们要尽量避开可能存在的干扰因素。

（设计意图：通过对不同离子的检验方案的设计，培养学生对方案优化的意识和能力。）

[学生探究2]：从反应1的试管中倒出部分溶液于另一支试管中，部分同学滴2-3滴0.1 mol/L淀粉溶液，部分同学滴2mlCCl_4。振荡静置。

[现象]：前者溶液颜色变深蓝色，后者液体分层，下层显紫红色。

（设计意图：利用不同物质可以用来检验同一离子，使学生明白同一方案可采用不同的策略，只要抓住同一目标即可 。但从环保角度来看，选择淀粉要比CCl₄来得好。）

[教师]：从实验现象来看反应进行了，且产物是Fe²⁺和I_2。

[板书] ：2Fe³⁺+2I^{- -}=2Fe²⁺+I₂

[教师]：如何证明2Fe³⁺+2I^- =2Fe²⁺+I₂反应完全了呢，可使用什么试剂,现象怎样?

[学生]：思考、讨论，反馈：本实验反应的试剂用量上碘化钾是过量的，Fe³⁺少量。从理论上来说Fe³⁺应完全消耗，可用KSCN溶液检验其不存在。

[学生探究3]：往另一只试管中滴2-3滴KSCN溶液，观察实验现象。

[现象]：溶液颜色呈红色。

（设计意图：利用预测的现象和实验结论的差异，使学生产生认知矛盾，推翻原有的观念——反应能进行到底，重新树立新观念——反应不能进行到底。承载态度、情感、价值观的教学目标。）

[问题]：请大家根据刚才的探究结果展开讨论，像2Fe³⁺+2I^- =2Fe²⁺+I₂这样的反应有什么特点？

[学生]：交流与讨论

[教师归纳总结]：根据刚才的探究表明：反应后溶液有I₂存在，说明反应进行了；也有

Fe³⁺的存在，说明反应物和生成物同时共存，反应没有完全进行到底，即反应只能进行到一定的限度。所以“=”应改成“”

[板书设计]

化学反应的限度

可逆反应：Cl₂+H₂OHCl+HClO

Fe³⁺+2I^{- -}2Fe²⁺+I₂

特点：共存→不完全→限度

（设计意图：本片段教学的重点是如何引出化学反应存在一定的限度，实现教学目标。）

四、教学反思：

根据学生的学情分析，知道学生已具备可逆反应的概念，其中典型的反应是氯气溶于水的反应。故本节课的引入仍然引用教材提供的案例：Cl₂+H₂OHCl+HClO。通过本教学设计可以让学生明白可逆反应的存在，了解可逆反应的特点。故主要解决以下两个问题。

1、      解决实验问题

首先是实验准备，笔者在设计教学之前按照教材“活动与探究“提供的的实验方案进行准备实验，具体步骤如下：（1）取5mL 0.1 mol/L KI溶液于一试管中，滴加0.1 mol/L FeCl₃溶液5－6滴。（2）继续滴加2 mLCCl₄振荡。（3）取萃取后的上层清夜滴加KSCN溶液。结果发现：其中第三步实验效果很不理想，多次操作均无法看到预期的血红色。笔者查阅相关资料得知用KSCN溶液检验Fe³⁺也会受到浓度的限制。虽然本反应是可逆反应，但Fe³⁺本来就极少量，经反应后量更少，导致现象不明显。故采用0.1 mol/L FeCl₃溶液3mL。其他试剂与教材提供的一样。

2、      解决思路问题

由于片段教学时间要求为15~20分钟。笔者以为，这么短的时间里，本片段教学的重点是如何引出化学反应存在一定的限度。若是用实验仅仅证明化学反应有一定的限度，属验证性的实验，学生已经知道答案了，接下来只是用实验来加固而已，不存在稀奇的吸引力。而且作为片段实验教学，此处要延伸和拓展也没有伸展手脚的必要。故笔者结合个人教学体验，将本教学设计的要点放在探究式实验上。具体教学流程如下:情景导入——活动与探究——产生意识矛盾——引出新知。

五、不足之处及收获

由于首次参加此类比赛，所选课题不管从实验操作、实验创新还是绿色环保思想等均未能有很好的突破。而且选用的实验操作是比较简单，现象也未能如预期的效果那么好。在教学流程中，个别地方也处理的不尽如意。如在做完两个探究实验后直接引出问题：“请大家根据刚才的探究结果展开讨论，像2Fe³⁺+2I^- =2Fe²⁺+I₂这样的反应有什么特点？”此处转折过于草率，突然，承接性不够强。当然通过此次活动，笔者的收获也是很大的。不仅教学基本功得到很好的锤炼，借此机会见识了很多参赛选手很好的实验创新构想和教学设计思路，感觉学到了很多平时在教学中学不到的东西，体验到交流的乐趣。

以上就是笔者此次参加市级实验片段教学的教学设计及反思，由于教学经验有限，所述观点难免粗浅，不足之处还请各位专家批评指正。

参考文献

[1] 吴加祥.对实验“FeCl₃溶液和KI溶液反应限度”的探究[J].中学化学教学参考，2008，（8）：32~34.

[2] 李晓文.“化学反应的限度”的教学设计与反思[J].中学化学教学参考，2008，（12）：25~27.