温故知新　学以致用

2021年江苏省初中化学优质课评比活动指定的参赛课题是“复习常见气体的制备”，学生在之前的新课学习中，已经认识了实验室制备气体的一般思路和方法。考虑到氧气的制备不仅是初中化学实验的重要内容，更是生产生活领域离不开的任务，于是笔者选择“氧气的制备”作为切入点进行复习。

一、联系时事，开启复习之旅

针对气体制备的复习课，既不能简单重复，也不能面面俱到；如果能够围绕一条主线进行复习，课堂则容易出新、出彩。

课的开始，笔者首先播放央视频“空间站的氧气从哪里来”。从视频中专家的解答里，学生总结出“从地面带来的氧气”“空间站里用水获得氧气”“空间站里将二氧化碳转化为氧气”三个方面，再以此为主线展开复习。

二、推陈出新，提高复习效率

1.分离空气制氧气

地面带来的氧气主要来自空气——通过分离液态空气而制得，这是学生很熟悉的知识。但是由于空气液化需要低温、高压的条件，一般在课堂上很难实现，因此学生对该知识的认识往往局限于书本上的文字。

笔者创造条件，演示了分离液态空气的实验：首先向大烧杯中倒入大约200mL液氮，将空试管的下半部浸入其中，大约5分钟后取出试管，即可得到约占试管三分之一的液态空气；液态空气在常温环境下迅速沸腾，然后把燃着的小木条伸入试管内，小木条立即熄灭，学生可知此时从液态空气里分离出来的气体是氮气；试管里的液态空气继续沸腾，当还剩下大约六分之一的液态空气时，再次把带火星的小木条伸入试管内，小木条立即复燃，学生可知此时试管内产生的气体主要是氧气，即液态空气中的氮气挥发后剩下的主要是液态氧。该实验创造性地把分离液态空气这一工业制氧气的原理在课堂上演示，便于学生理解“氮气的沸点比氧气低”“利用氮气、氧气沸点的差异可以将空气中的氮气和氧气分离”。

接下来，笔者展示家用制氧仪并开机制氧，同时利用氧气传感器检测制得的氧气浓度。可以观察到，开机大约30秒氧气浓度就能达到90%左右。然后向学生介绍家用制氧仪的制氧原理，即通过分子筛吸附空气中的氮分子，而使氧分子通过。

至此，请学生总结出这两种制氧方法的共同点——都是物理变化，都以空气为原料。

2.含氧化物分解制氧气

学生对于用水获得氧气——电解水的方法非常熟悉，但是由于操作复杂、反应速度较慢，实验室并不用电解水的方法制备氧气。由此引导学生复习实验室制备氧气的三种方法，即高锰酸钾制氧气、过氧化氢制氧气、氯酸钾制氧气；再根据元素守恒，总结出这些物质可以制氧气是因为它们都含有氧元素。

笔者展示反应可控的氧气发生装置（图1）：图1左边装置，通过开启止水夹控制反应；图1右边装置，通过上下移动粗铜丝控制反应。学生通过观察、思考，总结出上述氧气发生装置能够控制反应发生和停止的原理是通过“固动液不动”或者“液动固不动”使固液分离，从而控制反应。

在此基础上，笔者提供注射器、胶塞、小药瓶、软塑料瓶、有孔塑料瓶、线、镊子、石块、水等材料，请学生设计可以控制反应发生和停止的氧气发生装置。学生基于固液分离的本质，选择不同的材料设计出各式各样的气体发生装置，充分激发了创造力。

3.过氧化物转化制氧气

将二氧化碳转化为氧气，学生最熟悉的是光合作用。但是在太空中，大面积种植绿色植物并不容易，所以光合作用产生的氧气量有限，不足以供给宇航员使用。实际上空间站常用过氧化物将二氧化碳再生为氧气。

笔者展示淡黄色的过氧化钠固体，并演示“吹气生火”实验：取一药匙过氧化钠，用脱脂棉包裹，置于蒸发皿内，用长玻璃管向脱脂棉内吹气，很快脱脂棉剧烈燃烧。学生观察实验，总结出过氧化钠可以和二氧化碳反应产生氧气并放热，使得脱脂棉剧烈燃烧。

在运输鱼苗时，人们也常向水箱中加入过氧化物制取氧气，从而为鱼苗增氧。笔者适时呈现过氧化钠、过氧化钙分别与水反应的化学方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2H2O+ 2CaO2=2Ca（OH）2+O2↑，然后让学生思考：运输鱼苗时，是用过氧化钠还是用过氧化钙为鱼苗增氧？学生经思考后得出：由于过氧化钠和水的反应很剧烈并产生强腐蚀性的氢氧化钠，而过氧化钙与水缓慢反应放出氧气，同时生成微溶性的弱碱氢氧化钙，所以运输鱼苗时常用过氧化钙增氧。

茶垢清洁剂的主要成分是过氧碳酸钠，也是一种固体过氧化物。笔者演示如下实验：将适量茶垢清洁剂放入盛有热水的茶壶中，立即快速产生大量的气泡（主要是活性氧），气泡在热水中翻滚、碰撞，很快除去茶壶上的污渍。学生观看实验后思考：保存和使用茶垢清洁剂时分别要注意什么？学生很快能回答：保存茶垢清洁剂要注意密封、防潮；使用茶垢清洁剂要注意容器不能密闭，防止压力过大引发爆炸。

三、布置作业，延伸复习内容

笔者要求学生以氧气的制备为思维模型，通过查阅资料，总结实验室、生产和生活中制备二氧化碳的方法。从教学反馈看，大多数学生在迁移的基础上创造性地完成了作业。

四、教学反思，改善育人行为

本节复习课的导入，聚焦“神舟十三号飞船发射升空，航天员进驻空间站六个月”的热点新闻，一下子就抓住了学生的眼球；通过“空间站的氧气从哪里来”的设问，让学生带着思考进入复习主题。

笔者以“空间站的氧气从哪里来”作为教学主线，自然引出了“分离空气制氧气”“含氧化合物分解制氧气” “过氧化物转化制氧气”三个复习板块，并关联“工业上制氧气”“实验室制氧气”“农业上制氧气”“生活中制氧气”四个层面。明线“空间站的氧气从哪里来”和暗线“不同层面制备氧气”双线并进。

在教学过程中，笔者先后演示“分离液态空气制氧气” “分子筛技术制氧气” “吹气生火”“过氧碳酸钠茶垢清洁剂清除污渍”等实验，适时呈现“鱼苗增氧”“过氧化物造氧”“茶垢清洁剂去污”等实例，提高了复习课的趣味性、直观性和有效性。

在复习基础知识的同时，笔者重视渗透元素守恒思想及变化观念，注重创造性思维的培养和实践能力的提升，关注爱国主义情感、民族自豪感的孕育，凸显化学是在不同层面创造物质的学科本质及其对改善生产生活质量和促进社会发展的积极作用，以充分发挥化学学科的育人功能。

总之，本节复习课重视温故知新，讲究耳目一新，追求立德树人；注重在“模型认知”视域下建立“气体制备”的复习范式，促进了知识迁移和学以致用。