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高三化学大单元教学设计策略

2021-05-30印志林

数理化解题研究·综合版 2021年12期
关键词:单元复习电化学教学设计

摘 要:结合电化学和有机化学的单元教学设计,对大单元教学设计的必要性、实施策略、反思等做了一些探究交流.

关键词:“电化学”;“有机”;单元复习;教学设计;高中化学

中图分类号:G632      文献标识码:A      文章编号:1008-0333(2021)36-0094-02

一、高三化学教学大单元教学设计的必要性

高三化学教学时间紧张,如果还是把知识点简单的“回炒”根本复习不完,学生也不太愿意再认真听一遍“旧课”.所以将相关知识点整合起来用大单元的形式复习,不仅节约教学时间,对学生来说还很“新”,能极大地提高了学生的课堂效率.

二、大单元复习设计的策略

1.电化学单元设计的策略

原电池原理与电解原理均是构建于氧化还原反应与电解质溶液的前提下,通过氧化还原反应确保化学能与电能的相互转换,是高考命题的重点.复习这部分内容时,可从以下几个方面入手.

(一)构建知识网络(如图1所示)

(二)联系反应原理

能够自发产生的氧化还原反应从理论进行分析均能够制成原电池,电解属于一种非自发的氧化还原反应;把这种反应划分成还原反应与氧化反应,获得的就是原电池里正负极的电极反应,原电池的负极与电解池的阳极均产生氧化反应;离子氧化性或者还原性直接关系到电解时溶液里离子的放电次序;而电子守恒定律是展开电化学相关运算的重要基础.

(三)对比易混知识

正确认知概念是学好化学知识的前提条件,本章涉及大量极可能混淆的概念,应该比较复习.除了“三池”(原电池、电解池与电镀池)、化学腐蚀与电化学腐蚀、析氢腐蚀和吸氧腐蚀之外,包括大量能够加以对比的知识点.比如,氢氧燃料电池在各种性质的电解质溶液中的电极反应式,电解池在惰性电极与非惰性电极下离子(或者电极)的放电规律,原电池与电解池中电极的评判与电极反应类别的对比等.借助比较,能够明确其中的模糊概念,增强对于化学知识的认知.

(四)归纳方法规律

(1)原电池、电解池与电镀池的评判规律.

①如果没有外接电源,那么极可能为原电池.原电池两极通常是两种活泼性不同的金属(或金属与能导电的非金属),较活泼的电极在电解质溶液中通常能自发地发生氧化还原反应.

②如果存在外接电源,两极插进电解质溶液内,极可能为电解池或者电镀池.如若阳极金属和其中的金属正离子一样时,那么就是电镀池.

③如果没有外接电源的串联电路,那么应当借助题给信息发现其中能够自发形成氧化还原反应的装置,也就是原电池.

(2)二次电池的判断方法.

充电电池放电时等同于原电池,负极产生氧化反应,正极产生还原反应;充电时等同于电解池,放电时的正极转化成阳极,和外部电源的正极连接,负极转化成阴极,和外部电源的负极连接.

(3)金属腐蚀的类型和快慢规律.

①电化学腐蚀是不纯的金属与电解质溶液接触时出现原电池反应现象,活泼性较高的金属失电子被氧化而造成的腐蚀情况,必定将形成电流.这种腐蚀包含吸氧腐蚀与析氢腐蚀两类,前者在碱性、中性或弱酸性(酸性很弱)的环境中进行,后者在酸性较强的环境中發生.

②在相同电解质溶液里,金属腐蚀速度顺序就是电解原理造成的腐蚀>原电池原理造成的腐蚀>化学腐蚀>有防护手段的腐蚀;当电解质溶液的浓度越高,那么金属腐蚀速度就会更为迅速.

③相同金属在各种介质里的腐蚀速度顺序就是强电解质溶液里的腐蚀>弱电解质溶液里的腐蚀>非电解质溶液里的腐蚀.

④针对活泼性存在差异的两类金属,如若差异越明显,那么活泼性较高受到腐蚀的速度更快.

⑤纯度越高金属被腐蚀的速度更慢,纯金属基本不会被腐蚀.不纯的金属或者合金在潮湿条件下的腐蚀速度超过其在干燥、真空环境下被腐蚀的速度.

2.有机化学单元复习设计的策略

有机物种类繁多,有机反应千差万别.与无机化学相比,有机化学的复习方法有较大的不同,要做好有机化学知识的复习,应抓住以下几个方面.

(一)抓相近概念的对比

理解概念是掌握知识的前提,比较法是掌握相近概念的有效方法.回顾前面所学的有机知识,以下概念可用比较法进行复习.(1)“八式”:通式、化学式、分子式、电子式、结构式、结构简式、最简式、键线式;(2)“五同”:同素异形体、结构异构体、同系物、同位素、相同物质;(3)苯、苯的同系物、芳香烃和芳香化合物;(4)醇羟基、酚羟基和羧羟基;(5)水解和酯化;(6)加聚反应和缩聚反应、水解反应和皂化反应;(7)酯和脂、干馏和分馏、裂化和裂解等.

(二)抓有机物的官能团

官能团对有机物的性质起着决定性的作用,对其性质的学习,就是为了明确官能团的属性,仅有把握住官能团,就掌握了学好有机物性质的金钥匙.C=C键、C—C键、—X(卤素原子)、—OH、—O—、—CO—、—CHO、

—COOH、—COO—都是官能团,这些官能团分别决定了烯烃、炔烃、卤代烃、醇或酚、醚、酮、醛、羧酸、酯的化学性质.例如,油脂是高级脂肪酸甘油酯,而高级脂肪酸中有不饱和的,所以一些油脂兼有烯烃和酯的一些化学性质,可以发生加成反应和水解反应.再如,葡萄糖是一种多羟基醛,因为其分子中含有醛基,所以葡萄糖能与银氨溶液发生银镜反应,能被新制的Cu(OH)2氧化,能与氢气发生加成反应;又因为其分子中含有羟基,所以葡萄糖能与羧酸发生酯化反应.

理解官能的性质时,要注意有机物分子中基团和官能团之间的相互影响.例如,由于苯环和侧链的相互影响,使苯的同系物与苯的一些化学性质不同.

(三)抓知识网络的构建

各类有机物之间的转化关系如图2所示.

在上述转化关系里,应该十分重视两点内容:首先,就是烯烃、卤烃、醇之间的各种转换关系,还是烃和烃的衍生物彼此转化的重要基础.其次,就是醇、醛、羧酸、酯之间的内在转化关系,还是展开合理推导与整合的重点所在.

学生应能熟练写出上述有关转化反应的化学方程式,从而加深理解各物质之间的联系.

(四)抓知识的归纳和总结

有机知识的规律性很强,复习时要有意识地归纳和总结重要的知识规律.下列几种知识规律.下列几种知识规律需要学生进行归纳和总结:(1)有机反应的条件规律,如光照、浓硫酸和加热、NaOH的水溶液、NaOH的醇溶液、水浴加热等各对应什么反应;(2)重要有机反应的类型和反应机理,要能从化学键的变化上判断反应是如何发生的;(3)有机物的熔沸点、密度、水溶性等物理性质规律,这是进行有机实验的依据;(4)同分异构体的判断规律;(5)有机物的命名和燃烧规律;(6)能发生某些反应(如水解反应和银镜反应)的物质归纳等.

三、大单元教学设计的反思

通过大单元教学设计实现了内容标准和学业标准之间有效衔接和整合.不但提高了课堂效率,调动了高三学生学习化学的兴趣和积极性,也提高了教师整合知识的能力和教学水平.对于中等高中学校而言,采取这种大单元教学设计的方法,务实的上好课,哪怕一学年只能设计五个单元,都能不但培养了学生的核心素养,也能提高学生的化学成绩,在历次化学模考中甚至高考中也都取得了理想的成绩.

参考文献:

[1]张季超.做好高中化学复习的方法[J].数理化解题研究,2019(34):80-81.

[责任编辑:季春阳]

收稿日期:2021-09-25

作者简介:印志林(1982.6-),男,江苏省常州人,本科,中学一级教师,从事高中化学教学研究.

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