见树木更要见森林

一、 设计思想

在习题讲评教学中，指出典型错误，分析错误原因，完成订正，进一步设计一系列变式训练，起到巩固和提高的目的，是教师通常使用的教学手段。但仅此只是“照方抓药”，停留在“只见树木”的传统教学的层面上。能否在此基础上，充分挖掘“错误”资源和试题的情境资源，进一步引申拓展，培养学生的科学素养和探究能力，从而达到“更见森林”的目的呢？鉴于以上思考，尝试对有关定量测定计算练习的纠错和讲评，帮助学生明辨实验原理，启发学生进行多种实验方案的设计和探究，引导学生在实验矛盾中认识矛盾、解决矛盾。通过对比认识反应体系的差异，让学生由实验的认识到理论的认识，再指导实验的认识；由定性的认识到定量的认识，再深化定性的认识；由个别的认识到一般的认识，再形成系统的认识。

二、教学目标

1.知识与能力：评议学生在进行高考题有关测定Na2CO3样品中Na2CO3和NaHCO3含量计算时存在的问题。引导学生设计多种测定Na2CO3样品中NaHCO3含量的实验方案。认识定量测定实验的一般规律，指导运用规律解决一系列相关问题。

2.过程与方法：教师启发讨论，学生合作探究，采取以点带面、循序渐进、分层推进的学习方法。

3.情感态度与价值观：培养学生多角度思考问题和多种途径解决问题的能力。培养学生敢于质疑、敢于向权威挑战的勇气。培养学生积极探究、严肃认真的科学态度和勤于思考、实事求是的学风。促进学生形成自主学习、探究学习、合作学习的新学习方式。亲历科学探究过程，在已有认识和纠错的矛盾中实现认知的突破，分享实验探究的乐趣。

三、主要教学过程

2005年高考理科综合能力测试（天津卷）第28题第（4）小题：

测试纯碱产品中NaHCO3 含量的方法是：准确称取纯碱样品mg，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1～2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c（mol/L）的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色（指示CO32-+H+=HCO3-反应的终点），所用HCl溶液的体积为v1mL，再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液总体积为v2 mL。写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式：NaHCO3%= 。

答案：■×100%。

学生的错解多为：

（1） ■×100%。

（2）■×100%。

（3） ■×100%。

诊断：错解（1）将总体积v2当成了后滴加的体积；错解（2）（3）将样品当成了只含有Na2CO3和NaHCO3。

（一）引发思考，发现问题

教师启发，提出以下几个问题。

1.依题意，能否判断样品中除Na2CO3和NaHCO3外，还有其他杂质？

2. 若不含有其他杂质，本实验可进行哪些简化和去除哪些多余的条件？

3. 若有其他杂质，是否会对本实验产生影响？

4. 若其他杂质存在会影响本实验的测定，你认为应补充怎样的说明才使此高考题更科学严谨？

（二）共同探讨，明辨是非

学生进行认真的思考和激烈的讨论，形成以下共识。

1. 题目中未说明是否含有其他杂质，如没有其他杂质，称取样品mg，只要用甲基橙或酚酞一种指示剂进行一次滴定就可求出ω（NaHCO3）。若用两种指示剂两次滴定，则不需称样品的质量就可得出结果。因此，从该实验的设计原理来看，应含有其他杂质。

2. 若含有能与酸起反应的其他杂质，则本实验不能计算最终结果。该题对杂质未加任何说明，不够严谨，应加上“含有不与酸起反应的其他杂质”的说明。

（三）变式训练，激活思维

根据以上分析和上题的错解情况，设计如下变式训练，以激活思维、加深理解。

训练1 某Na2CO3样品中只含有NaHCO3杂质，溶于水后滴加酚酞指示剂1～2滴，用c（mol/L）的HCl溶液滴定至溶液由红色变为无色，所用HCl的体积为v1mL，再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，又用了HCl溶液的体积为v2mL。求ω（NaHCO3）。

ω（NaHCO3）=■×100%。

训练2 某Na2CO3样品中只含有NaHCO3杂质，取一定量的样品溶于水，若滴入酚酞指示剂，用c（mol/L）的HCl溶液滴定至终点，消耗HCl溶液的体积为v1mL；若滴入甲基橙指示剂，用c（mol/L）的HCl溶液滴定至终点，消耗HCl溶液的体积为v2mL。求ω（NaHCO3）。

ω（NaHCO3）=■×100%。

训练3 某Na2CO3样品中只含有NaHCO3杂质，称取mg样品溶于水，滴加酚酞指示剂1～2滴，滴加c（mol/L）的HCl溶液vmL刚好反应完全。求ω（NaHCO3）。

ω（NaHCO3）=■×100%。

训练4 将上题中的酚酞换成甲基橙，写出求解n（Na2CO3）和n（NaHCO3）的方程组。

2n（Na2CO3）+ n（NaHCO3）= ■

106 n（Na2CO3）+84 n（NaHCO3）= m。

训练5 某Na2CO3样品中除含有NaHCO3杂质外，还含有不与酸反应的不溶性杂质。现称取样品mg，溶于水后滴加酚酞指示剂，用c（mol/L）的HCl溶液滴定至终点，消耗HCl溶液的体积为v1mL；再加入甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至终点，消耗HCl溶液的总体积为v2mL。求不溶性杂质的质量分数。

ω（杂质）=■×100%。

（四）拓展延伸，培养能力

以上的教学过程，达到了纠正错误、举一反三、提升计算能力的目的，同时从根本上理解了此定量测定的原理。把握时机，趁热打铁，尝试将以上定量计算拓展为定量测定的探究性实验，引导学生探讨以下课题。

课题1 某Na2CO3样品中只含有NaHCO3杂质，试设计实验方案测定ω（NaHCO3）。

学生经过分组讨论，比较各种方案并整理后列出，主要有以下几种。

（1）将样品溶于水，加双指示剂滴加HCl溶液来测定，用c、v1、v2来计算。

（2）将m1g样品充分加热，冷却后称量固体质量为m2g，用m1、m2计算。

（3）称取m1g样品，加入足量盐酸，充分反应后，加热蒸干灼烧，冷却后称重为m2g，用m1、m2计算。

（4）称取mg样品，溶于水，滴加酚酞指示剂或甲基橙指示剂，用c（mol/L）的HCl溶液滴定至终点，消耗HCl溶液vmL，用m、c、v来计算。

（5）称取m1g样品，溶于水，滴加足量CaCl2或Ca（OH）2溶液，将生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后称重为m2g，用m1、m2计算。

（6）称取mg样品与足量稀H2SO4反应，设法测出生成CO2的体积vL，用m、v计算。

（7）称取m1g样品与足量稀H2SO4反应，设法测出生成CO2的质量为 m2g，用m1、m2计算。

（8）烧瓶中加入m1g样品，漏斗中加入足量稀H2SO4，称量整个装置的质量为m2g，打开漏斗活塞，使之充分反应并冷却后，再称量整个装置的质量为m3g，则（m2-m3）约为生成CO2的质量，进而可算出结果。

课题2 某Na2CO3样品中除含有NaHCO3外，还含有不与酸反应且受热不分解的不溶性杂质，试设计实验方案测定ω（NaHCO3）。

（1）称取mg样品，溶于水，加双指示剂滴加HCl溶液来测定。

（2）样品溶于水，过滤、洗涤、烘干，称出所得不溶固体的质量，再将洗涤液并入滤液，加双指示剂滴加HCl溶液来测定滤液中的Na2CO3和NaHCO3的量。

（3）称取各为m1g的等质量的两份样品，一份溶于水后过滤、洗涤、烘干，称出所得固体杂质的质量为m2g，（m1-m2）即为Na2CO3和NaHCO3的总质量。另一份样品按照课题1中的八种方案去做，都可计算出结果。

通过以上多种实验方案的设计，学生的实验能力、创新能力和合作意识，都得到了极大的提升，使研究性学习落到实处。

（五）类比迁移，扩展成果

通过以上探究性学习，学生已初步掌握测定一般混合物中物质纯度的原理和方法，再提供一些针对性的思考题，让他们进行类比迁移，运用已有知识解决新问题，起到巩固所学知识、扩展成果的目的。

1. 设计实验方案测定以下混合物中各物质的质量分数。

（1）NaOH中混有Na2CO3。

（2）Na2SO3中混有Na2SO4。

（3）Na2O中混有Na2O2。

（4）Mg、Al合金。

（5）Fe中混有Fe2O。

（6）铝热剂（Al粉、Fe2O3）。

2. 确定混合物的组成（由定量测定深化定性分析）。

（1）一定量Na2O2与足量SO2反应后，产物中有Na2SO3和Na2SO4（根据Na2O2的质量和反应后固体的质量即可确定）。

（2）确定Na2CO3样品中或混有NaOH或混有NaHCO3或不混有这两种物质（根据Na2CO3样品的质量和充分加热、冷却后固体的质量即可确定）。

（3）设计实验方案用定量分析的方法判断反应的原理或历程。

一定量Na2O2与足量NO2反应。

假设一：Na2O2+2NO2=2NaNO2+O2。

假设二：Na2O2 +2NO2=2NaNO3。（根据Na2O2的质量和反应后固体的质量即可确定）。

四、教学反思

1. 摒弃题海战术，分析学生的典型错误，设计变式训练，可有效地提高课堂教学效率，促进学生对知识的理解和掌握。

2. 教师从学生的反馈中发现问题，敏锐地捕捉这一“鲜活”资源，再引领学生去思考、去发现，能更好的引发学生的探究欲望，促进学生养成严谨的学风和缜密的思维习惯，培养敢于质疑、敢于向权威挑战的勇气，优化学习方法和习惯。

3. 不失时机地抓住学生已获得的经验，创设探究性学习情境，能极大地提升学生的思维品质、创新能力和学习兴趣。

4. 探究的收获、规律的形成，应及时推广、应用，起到复习巩固已知，指导探究未知，培养学生运用所学知识解决问题的能力，使教与学真正达到“见树木更要见森林”的境界。