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新课程理念下高中化学元素化合物知识高效课堂教学策略

2018-04-20

数理化解题研究 2018年9期
关键词:喷泉微粒乙醇

王 健

(甘肃省会宁县第四中学 730799)

新课程理念下元素化合物知识是高中化学必修课程的重要组成部分,是学生学习化学规律、化学原理和化学理论的“物质基础”.元素化合物知识的熟练掌握又对学生能否形成正确的化学基本观念却是至关重要的.新课程由于课程目标、结构和内容的变化而导致了知识的呈现方式和组织方法等知识结构体系发生了变化,在淡化元素化合物知识本身的严密逻辑性的同时,更加强化了知识的生活气息和社会应用价值,这就是说元素化合物知识结构重心从以前的“知识重心”转向了现在的“知识、社会、学生三重心”,突出了核心主干性和能力培养以及生产生活实际综合应用性.那么在这种新课程情境下应该怎样驾驭元素化合物知识的课堂“教”与“学”问题呢?化学教育家宋心琦教授曾这样说过中学化学教学的第一目标就是要帮助学生建立基本的化学观念.所谓化学基本观念,就是中学生在化学学习过程中,通过对化学基础知识或化学学习过程进行反思所形成的能够反映化学本质特征的总观性认识.也就是元素观、变化观、分类观、微粒观、化学科学价值观等的认识.但是在实际的教与学中,大多数学生对元素化合物知识的学习一时找不到切实有效的方法,面对新课程下知识内容体系散乱、易懂难记的元素化合物知识,如何驾驭课堂教学就显得更具有很强的现实意义.因此,本文就从以下几方面来阐述怎样实现元素化合物知识高效课堂教学.

一、以学生实际生活知识为载体帮助学生建立元素观、分类观、变化观的过程中实现元素化合物知识的“教”与“学”

元素观:是指化学物质是由元素组成的.物质是多样的,其元素组成又是统一的.

分类观:化学物质和化学变化是多种多样的,都可以按照一定的标准进行划分.对物质及其变化进行分类研究,不仅有利于物质及其变化的研究,而且还更有利于抓住物质及其变化的本质.分类方法是化学研究的一种重要方法.

变化观:强调的是化学运动的规律性,其主要内容有:化学反应就是原子的重新组合,它的本质就是旧化学键的断裂与新化学键的形成;化学变化是有方向限度的,许多化学反应都能够自发进行;化学变化是有规律的,质能守恒是化学变化中的一个普遍规律.

化学知识来源于生活,在我们的现实生活中处处有化学.新课程理念下的化学更关注社会生活中的化学问题,我们可以从学生熟悉的生活情景和已有的生活经验来提炼学生学习元素化合物素材,比如铝制品在人们的生活中是司空见惯的物品,诸如铝盆、铝锅、铝壶等.根据学生的生活经验已具有知道纯铝质软的知识,也具有能够解释其成品物为什么坚硬而耐用、铝盆为什么不能盛放酸碱类物质,还有胃舒平为什么能缓解胃酸过多症等等化学问题的知识.而在上述问题中涉及到的主要物质是Al、Al2O3、Al(OH)3(或HAlO2·H2O)、Al2(SO4)3,这就让学生亲身感悟到同一元素可形成不同的物质,以及它们的性质存在着较大的差别,这样更有利于帮助学生建立元素观,同时也熟悉了一类元素化合物.若要求学生对以上物质按不同标准进行分类时又会涉及到单质、氧化物、酸、碱、盐;或者是金属、金属氧化物、金属氢氧化物、盐等分类的结果.显然这些物质的性质变化和关系网络完全符合“物质变化”中的复分解反应原理,再引导学生运用已掌握的“复分解反应原理”来理解——两性氧化物、两性氢氧化物、铝元素物质间的转化关系等.学生便在熟悉的复分解反应原理指导下的化学反应方程式的书写是非常容易之事,对其性质的理解和掌握也是非常牢固的.由此可见,学生在分类上述物质的过程中不仅建立了分类观,而且在利用分类方法和思想来讨论元素化合物时又亲身感悟到物质的变化的发生,从而不知不觉地又为学生建立了变化观,同时也加深了对元素化合物知识的学习和重新建构.

二、以化学实验创新为载体帮助学生建立微粒观的过程中实现元素化合物知识的“教”与“学”

微粒观:主要是解决物质微观构成问题.其主要内容为:物质是由肉眼看不见的微粒构成的;微粒总是在不断地运动的;微粒之间有一定的间隔;微粒之间存在着相互作用.

中学化学涉及构成物质的微粒有电子、质子、中子、原子核、原子、离子和分子等.化学反应的实质就是原子、分子或离子等微粒间的相互作用,化学实验创新是提升学生更深刻地认识化学物质世界、改造和应用化学物质、推动和探究化学科学发展变化的有效方法.

【案例】喷出固体物质的创新喷泉实验设计:

喷泉实验喷出液体对于中学生来说已成不争的事实,但引导学生进行喷泉实验的创新,让其在如下图所示的实验创新设计中喷出固体物质.喷出固体物质不但能帮助学生夯实喷泉实验相关的基础知识,而且更容易为学生探究化学问题创设有利的问题探究情境.

实验前a、b、c活塞均关闭.

[活动一](1)若要在该装置中产生喷烟现象,该怎样操作?你知道几种操作方法?(2)若想在该装置中产生双喷泉现象,又该怎样操作?

学生通过完成活动一加深了对课本上“喷泉实验”这部分知识的掌握,而且还学会了在复杂的情境下怎样观察实验装置,学会了在比较中确定实验操作的最优化,学会了怎样观察实验现象.

[活动二](1)实验中产生的喷烟的主要成分是什么?怎样形成的?写出相应的化学方程式.

(2)自己设计实验探究“烟”的成分.

(3)实验中双喷泉的颜色分别是什么?为什么?写出相关的离子方程式.

三、以化学知识的社会适用性为载体帮助学生建立化学科学价值观的过程中实现元素化合物知识的“教”与“学”

化学科学价值观:物质对人类来说都具有两面性,必须合理使用物质的基础;正视化学品和传统化学过程对人类带来的负面影响;在积极治理污染的同时,努力发展绿色化学,实现自然与社会的可持续、和谐发展是化学科学的价值追求.

案例普通高中课程标准实验教科书(人教版)化学(必修2)第三章第三节:生活中常见的两种有机物之一——乙醇

乙醇是大人或小孩非常熟悉的一种有机物,可以说在我们的日常生活中处处有乙醇.为了帮助学生自主学习乙醇的化学性质,先给学生提出一些与乙醇相关的典型化学问题:

1.朋友相聚高兴时会喝酒助兴,人在失意时也会借酒销愁.你知道酒精在人体内发生了哪些化学反应?请查阅有关资料搜集和整理答案,并进行实验验证,进一步分析乙醇发生氧化反应时的断键成键情况.

2.世界卫生组织的事故调查显示,大约50%~60%的交通事故与酒后驾驶有关.目前,饮酒驾驶属于违法行为,醉酒驾驶属于犯罪行为.交警如何判断驾驶员是否酒后驾车?依据的化学原理是什么?发生了什么类型的化学反应?

学生对乙醇的学习是以日常社会问题为中心,将乙醇的化学性质巧妙地置于真实的社会生活情景中,让学生在解决诸如上述与乙醇相关的化学社会问题的过程中来学习和掌握乙醇的性质.在这样的学习情境中,学生不仅要运用元素化合物知识解决生活中的一些具体问题,还要能对与化学相关的一些社会、生活问题做出合理的判断,这势必会诱发学生学习元素化合物知识的积极兴趣,从而为学生进一步自主学习其它元素化合物知识既丰富了学习素材,又拓展了学习空间.

总之,在帮助学生建立化学基本观念的过程中引导学生从特质上把握元素化合物,让学生在亲临活生生的化学社会生活环境中,让他们从中去感悟学习元素化合物性质的方法和思路,从而在帮助学困生走出元素化合物知识学习困境的同时实现元素化合物知识学习重心的有效转移,也就坐实了元素化合物知识课堂教学效益的高效性.

参考文献:

[1]梁卉.中学化学学科观念的初步研究[D].南京:南京师范大学,2008.

[2]宋心琦,胡美玲.对中学化学的主要任务和教材改革的看法[J].化学教育,2001(9):3-4.

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