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气体制取的学习内容疑难分析和解决策略 　　摘要：气体制取是初中学生应掌握的实验技能之一，在初中化学教学中占有非常重要的地位。采用教学案例对其中的学习疑难予以揭示，并运用教育心理学知识从教师教和学生学两个角度进行分析，结合教学实践提出了一些具体的解决策略。 　　关键词：气体制取；学习疑难；解决策略 　　文章编号：1005–6629（2013）12–0055–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B 　　2011版《初中化学课程标准》明确规定学生要“初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体”。气体制取是初三学生应掌握的基本实验技能，也是化学中考的重点考查内容之一，在初中化学教学中占有非常重要的地位。这部分学习内容包括药品的选择、制取装置的确定、操作步骤的安排以及如何检验、验满等。根据笔者多年的教学经验和听课经历，装置气密性的检查和发生装置的设计是学生经常遇到的疑难问题。笔者运用案例分析法，对这些学习疑难进行研究，并提出一定的解决策略。 　　1 装置气密性的检查 　　1.1 疑难分析 　　案例1 在“二氧化碳制取的研究”教学中，教师要求学生考虑如何检查图1装置的气密性。大部分学生感到束手无策；有同学想到“先把导管放入水中，再双手紧握锥形瓶，看导管口是否有气泡冒出”；有同学建议“应先在锥形瓶加水到浸没长颈漏斗下端，再把导管放入水中，双手紧握锥形瓶，看导管口是否有气泡冒出”。 　　装置气密性的检查是实验室制取气体的首要步骤，是保证实验成功的重要因素。在上述案例中，由于学生在先前的学习中并未接触该装置且生活中也未遇到相类似的问题，也就是说学生缺乏解决问题的知识、经验和技能，根据“最近发展区”学习理论，当要学习的内容超出学生的“最近发展区”，学习难度将大大增加，学生将无法有效建构新知识，所以课堂上大部分学生束手无策。虽然有个别学生想到方法，但由于不明了气密性检查的原理，所设计的方法都不尽合理。如“先把导管放入水中，再双手紧握锥形瓶，看导管口是否有气泡冒出”，由于体系不密闭，即使气密性良好，也不会在导管口观察到气泡。再如“应先在锥形瓶加水到浸没长颈漏斗下端……”，虽然解决了体系密闭的问题，但改变体系气压的方法又不合理，因为水会吸热，光靠手部热量，不会在体系内产生明显压强差。 　　1.2 解决策略 　　1.2.1 运用引导性材料启发学生思维 　　案例2 教师先让学生回顾高锰酸钾制氧气装置气密性的检查方法，然后要求学生思考该方法的原理，即利用手部热量改变装置气压，造成压强差。教师质疑：如果试管底部有破洞，此方法是否有效？引导学生归纳出：检查装置气密性时，装置必须是密闭体系。在此基础上，再展开案例1装置气密性检查方法的研究，引导学生思考以下问题：此装置是否为密闭体系？如何使装置密闭？如何有效改变装置内的气压，产生压强差？学生思维活跃，设计出多种方法。方法一：堵住导管口，从长颈漏斗口加水，若形成液面差，则气密性好；方法二：将导管放入水中，从长颈漏斗口加水，有气泡冒出，则气密性好；方案三：用水液封长颈漏斗下端，用注射器在导管口推拉（或吹吸气）…… 　　根据奥苏伯尔的“先行组织者”理论，学生面对新的学习任务时，如果原有认知结构中缺少同化新知识的上位观念，或原有观念不够清晰或巩固，则有必要设计一个先于学习材料呈现的引导性材料，在概括和包容的水平上高于要学习的材料（因此属于下位学习），构建一个使新旧知识发生联系的桥梁[1]。案例中教师通过复习、讨论、归纳，展示引导性材料，即检查装置气密性的原则（密闭）和原理（产生压强差），那么后续设计方法则变为下位学习，学生思维桎梏被打破，学习变得水到渠成，学生轻松完成新技能的同化。 　　1.2.2 运用分类思想进行专题研究 　　检查装置气密性的原理虽然简单，但面对复杂多变的装置，大多学生依然一筹莫展，且近年各地化学中考此类试题也屡见不鲜，因此在课时充裕、学生层次较高的前提下，可设计专题课突破难点。运用分类思想，抓住主要特征，利用实验、讨论、点拨、剖析等手段，通过变式训练、举一反三，让学生理解装置气密性检查的实质、掌握每类装置的常用方法。在课堂结构安排上应注意装置呈现要由简单到复杂、思维水平要由低到高，流程可如图2所示。 　　最终可引导学生归纳“设计气密性检查方案的原则与基本思路”，内容如下： 　　（1）原则：“密封”（通常可加水液封）。 　　（2）检验原理：使封闭体系不同位置的仪器空间之间产生压强差，并且通过产生明显可见的实验现象来判断装置的气密性。主要通过气泡的产生、液面的高度差、活塞归位等现象来进行判断[2]。 　　（3）检验方法：根据气体状态方程：PV=nRT，要改变密闭体系内的气压、产生压强差，可改变温度或气体体积。若改变温度，可用手捂法或酒精灯微热法等；若改变气体体积，可