刘俊南
龙门县龙华学校
【摘要】：信息时代的到来，层出不穷的“伪科学”不断地涌现在学生的视野中，学生亟待在化学学习的过程中掌握科学地证实和证伪的能力。本文以“水垢”的概念为基础，引导学生完成“家庭除水垢实验”，提出利用生活中常见的醋酸辅以加热的形式，可有效地处理家中热水壶中的水垢，提高学生科学探究的证实能力。利用复分解反应的知识，学生可以客观地辨析网上关于“醋酸+小苏打除水垢”的组合，对其效果提出质疑并证伪。在本次实验探究中，学生可以落实将复分解反应知识与实际生活有效衔接，提高自身化学核心素养。
【关键字】：初中化学；核心素养；除水垢；复分解反应
一、开展除水垢实验的背景与目的
网络打破了时空的限制，改变了学生的学习方式。学习对于学生来说，变得触手可及。可随之而来的，许多诸如：“身体的pH值为酸性，人体就会致癌！”、“冷冻的鸡蛋放在空气中会冒汗，说明人受凉后体内有湿气！”“小苏打与白醋混合，水壶竟变得如此干净！”等谣言被广泛转发传播。九年级学生的化学知识尚处于碎片化阶段，这些传言无疑会成为学生在认知科学道路上的绊脚石。在复分解反应的学习阶段，“小苏打+白醋除水垢”组合恰巧是培养学生证实与证伪能力的良好素材。
初中化学的四个基本反应类型中，复分解反应最能考察学生的逻辑思维能力，在中考化学的重难题型中也出现得最频繁。以近年的广东中考化学为例，2021年选择题第15题的鉴别除杂、第20题的工业流程，2020年选择题第9题的除杂、第15题的物质转化、20题的工业流程等，都涉及到复分解反应的推导。所以，复分解反应的理解对于化学学习来说十分重要。
根据人教版初中化学上册第四单元76页中对水垢的描述：水中溶有较多的可溶性钙和镁的化合物，在水加热或长久放置时，这些化合物会生成沉淀（水垢）[1]；上册教科书122页中的“课外实验”中指导学生：取一个小玻璃杯，放入洗净的碎鸡蛋壳，然后加入一些醋精（主要成分是醋酸），立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。仔细观察有什么现象发生[1]。在已经开展了上述相关理论学习和课外实验的基础上，我们在复分解反应的学习阶段提出3个问题：
1.白醋与水垢会发生化学反应吗？
2.怎么能提高除水垢的效率？
3.传言“白醋与小苏打混合除水垢”是真是伪？
二、除水垢实验的开展方式
问题提出后，教师将学生合理地分为微课视频组和实验报告组。为保障学生有充足的实验与总结时间，实验时间为周末，地点为学生家庭，实验药品为白醋、食用小苏打，实验用品为家用水壶、毛巾等。
根据3个问题，学生开始实验：
1.通过实验，能观察到白醋与水垢产生了少量气泡，因此确定该变化为化学变化；
2.学生加入白醋后，水垢无法快速与白醋发生反应。学生思考后，想起加热可以加快反应速率，于是向水壶再加入少量水后对其进行煮沸，发现水垢可以轻易被抹布抹去；
3.学生按照网上传言的做法，先将小苏打投入水壶中，再加入白醋，瞬间观察到大量的气泡，待反应结束后，用抹布擦拭，能除去部分水垢，但效果远不及加热效果好。
实验结束后，微课视频组根据自身制作微课的经验，对录制好的视频素材进行剪辑，生成实验微课，上传给老师；实验报告组将实验流程、心得体会完整地以导图、手抄报、作文等形式记录，返校后上交。
三、初中生证实与证伪能力的培养
实验完毕，师生汇总微课视频、实验报告，展开深刻的讨论：
1.根据水垢的概念、白醋和水垢反应的实验现象，结合复分解反应的知识，学生学会书写除水垢的相关化学方程式：Mg（OH）2+2CH3COOH=（CH3COO）2Mg+2H2O；
CaCO3+2CH3COOH=（CH3COO）2Ca+H2O+CO2↑
2.我们肯定白醋除水垢的能力，在加热的基础上，除水垢的效率能有效地提高。
3.我们对网络中“白醋与小苏打混合能除水垢”的说法进行辨析。白醋与小苏打混合，其化学方程式为：NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑。二氧化碳和醋酸钠具有去污作用吗？显然，两者都不具备任何清洁能力。所以，网上流传的这个除水垢组合是不可信的，而白醋确实是日常除水垢的有效试剂。
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图1 “动手除水垢”家长评价表
四、除水垢实验的教学效果与展望
1.本次实验探究激活了学生上册的旧知，在学习复分解反应的阶段，将碎片化、不连续的知识在实践中贯穿起来，包含了钙镁离子化合物、自由移动的离子、化学式与化合价、酸碱盐等知识碎片。以能成功书写相应的化学方程式为结果，可客观地评价本探究过程。
2.强化了“离子共存”的理解，教师在讲解的过程中应善于突出反应中不能共存的关键：酸中电离的H+与OH-、CO32-不能共存，可以提高学生理解复分解反应的效率，更有利于学生对化学反应类型做好归类和理解。
3.我们主张化学来自生活并走向生活。强化学生的探究意识，培养证实和证伪的能力，才能切实提高学生化学学科核心素养。在九年级化学这个启蒙阶段，教师多为学生创设一次探究科学规律的机会，学生就有多一分在学习与生活中用知识武装自身的勇气。
参考文献
[1]王晶,郑长龙.义务教育教科书 化学 九年级上册［J］北京:人民教育出版社.2012:76,122.
注：本文为广东省教育技术中心2020年度教育信息化应用融合创新青年课题《新型微课（vlog）在初中化学教学中的探究和应用》（20JX07121）的研究成果