基于化学核心素养的《单质碳的化学性质》的教学
2019-10-21朱红梅
在《碳的化学性质》这节中,体现的核心素养有:化学反应是变化的,不同条件,反应可能不同;宏观性质和微观结构的关系;在教学过程中,适当的教学设计可以培养科学意识和创新意识,以及学生利用已有知识解决实际问题的能力。
随着社会的发展,人们对教育的要求越来越高,这从教学目标的变化中能够明显的体现出来:双基——三维目标——核心素养。核心素养的提出目的是促进学生自主成长、满足学生个性需求,培养学生的创新意识。
以人教版化学上册第六单元第一节中《单质碳的化学性质》为例,分析本节教材,就会发现本节在教学设计时可多角度的体现化学学科素养,就此本人发表一些拙见,欢迎大家批评指正。
1.常温下,单质碳化学性质稳定
教学设计:
【展示图片】问:为什么古代字画可以流传至今?木质电线杆为什么要烧焦?
学生会从教材上或者结合自己的生活经验,得出结论。
2.炭的化学性质稳定
【师追问】炭的化学性质稳定吗?炭却可以作燃料。
学生讨论,得出结论:常温下,碳的化学性质稳定。
通过这样的设计,让学生明白物质的变化是有条件的,树立变化观念;
【设计问题】为什么常温下,单质碳的化学性质稳定?
【教师提示】根据上节课的知识,回忆物质的性质有什么决定的?
学生可想到:结构决定性质,再进一步引导:碳的结构是怎样的?
学生就会想到碳原子的结构:最外层4个电子既不容易得电子,也不容易失去电子。
【教师总结】同学们应该有这样的意识:宏观现象,微观本质,我们在学习过程中要把宏观和微观结合起来,是我们学习化学的一种重要方法。
3.与氧气的反应
【师提出问题】同学们已经知道,单质碳在一定的条件具有可燃性,请大家预测碳和氧气反应会生成什么物质?
【学生讨论】指出生成物可能有二氧化碳和一氧化碳;
目的:质量守恒定律的应用,树立学生的守恒思想。
【问题】请大家对比一氧化碳和二氧化碳的组成,你觉得是什么导致生成物的不同?
学生:氧气的量。
再次明确物质的变化是有条件的,条件不同,结果也不同。
【联系实际】现在国家限制使用炭球、煤做燃料,进行燃料改制,你能解释是什么原因吗?
【学生】生成一氧化碳会污染环境。
【师】是不是只有一氧化碳污染?同学们可以去查阅资料或者从我们教材上或取信息。
目的:联系实际,用化学知识解决生活中的化学现象,让化学走进生活,同时让学生树立环保的理念。
【交流研讨】如何证明金刚石、石墨、C60都是碳的单质?
学生通过交流研讨,使思维逐渐拓展:燃烧法——完全燃烧(结合碳在空气中燃烧的情况)——澄清石灰水证明生成了二氧化碳逐步完善;
【师反问】完全燃烧由二氧化碳的生成就一定能证明金刚石、石墨、C60是碳的单质吗?
学生进一步思考:应证明只有二氧化碳生成。
【教师提示】研究物质的性质常用的两种方法:定性研究和定量研究,如果定性研究不能解决就用定量的方法。请思考怎么进行定量?
4.与某些金属氧化物反应
实验药品:刚干燥过的块状木炭、刚干燥过的木炭粉、氧化铜粉末、澄清石灰水、备用实验药品。
实验仪器:酒精灯、金属罩、试管、单孔橡胶塞、烧杯、备用实验仪器。
【小组讨论】
(1)猜想木炭和金属氧化物反应产物会是什么?猜想依据是什么?
(2)你能对实验结果进行大胆的预测吗?
(3)如何證明你的预测?
【学生实验】学生连接装置,教师对其进行评价。
通过这样的教学实际,让学生真正的动起来,把课堂还给学生,培养学生科学探究能力和创新意识。我们培养学生不仅仅是他们解决问题的能力,更重要的是培养学生的发现问题、提出问题的能力。
学生通过实验,最终得出结论:
C+2CuO[高温]2Cu+CO2↑
迁移运用:请写出氧化铁、二氧化锰、氧化亚铁分别和木炭反应的化学方程式?
学生书写反应的化学方程式。
通过知识的迁移运用,旨在培养学生运用知识解决实际问题的能力;
问:你能对木炭和金属氧化物的反应进行一个归纳总结吗?
素养体现:培养学生的模型建构能力;
木炭的还原性比较强,不仅可以和一些金属氧化物反应,也可以某些非金属氧化物,请你写出木炭和二氧化碳、水蒸气反应的化学方程式。
此设计培养学生知识迁移能力。
知识拓展:已知一氧化碳和氢气和还原氧化铜;CO+CuO[高温]CO2+Cu;H2+CuO[高温]H2O+Cu;氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳,一氧化碳与氢氧化钠溶液不反应;结合我们刚刚学过的知识请思考。
(1)为什么实验中要求干燥的木炭?
(2)实验中生成的气体的成分有哪些?这些气体是怎样产生的?你能证明这种气体的存在吗?
(3)实验的装置是否合理?如果不合理,应该如何改进?
设计的目的:培养学生收集各种证据,对物质的性质及其变化提出各种假设;基于证据进行分析推理,证实或证伪假设;能认识化学现象与模型之间的联系,能运用多种模型来描述和解释化学现预测物质及其变化的可能结果;能依据物质及其变化的信息建构模型,建立解决复杂化学问题的思维框架。
社会的发展,信息量越来越大,我们需要的是能够具有一定的自学能力、能够从大量的信息中提取有用的信息、并用信息解决实际问题的能力的人才。这就要求我们在学科教学中注重学科素养,注重学生未来发展的要求。
参考文献
[1]周公度,段连运编.结构化学基础[M].北京大学出版社.
[2]陈梁坦,方智敏编.物理化学学习指导[M].厦门大学出版社.
作者简介
朱红梅(1981.04—),女,籍贯:安徽萧县,2006年6月毕业于安徽师范大学化学教育专业,现工作单位:安徽省淮北市实验学校。