核心素养视角下“影响化学反应速率的因素”教学策略

张凤海

摘 要：新课程倡导落实培养化学学科核心素养的教学，以人教版新教材编写内容为基础，通过层层递进的问题设计、理论分析与实验探究相结合、试管实验转向数字化实验、教师有效引导与学生自主学习有機结合，从而构建高效的化学课堂，进而落实化学核心素养。

关键词：核心素养;化学反应速率;数字化实验

把知识转化为素养，需要高效课堂为桥梁。高效课堂需要教师对教材内容进行梳理再整理，通过恰当的教学设计让学生主动参与、乐于探究、勤于动手，在学生自主探究的过程中获取新知识，提升分析和解决问题的能力，实现学生学科素养的发展。然而，从教育的实践层面来看，目前教师“经验固封”“知识中心”的现象仍然十分普遍。

一、教材内容编排分析

在发展化学学科核心素养的课程目标的指引下，本节教材内容考虑学生已在初中学习过催化剂可以调控反应速率的知识，以新旧兼容、详略有别的方式编排，并结合学生学习过的知识，补充一些生活、生产中需要调控反应速率的实例，说明认识影响化学反应速率因素的重要性，并借此体现调控反应速率的意义和价值。通过“探究”重点引导学生探讨温度和反应物浓度对化学反应速率的影响，并结合浓度影响因素，针对气体反应说明压强的影响。利用“思考与讨论”引导学生探讨影响化学反应速率的其他一些因素。以生产生活实例凸显“科学态度与社会责任”，以压强对气体反应速率影响展现“宏观辨识与微观探析”，以温度和浓度对反应速率影响的探究彰显“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”，以合成氨条件的选择突出“变化观念与平衡思想”等5个化学学科核心素养的培养。

二、教学目标与重难点

1.教学目标

（1）通过“影响化学反应速率的因素”的学习，学会“变量控制”的科学方法，增强证据推理的意识。

（2）能从微观角度理解浓度和压强对速率的影响，发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。

2.重难点

重点：化学反应速率的影响因素。

难点：验证影响化学反应速率因素的实验设计。

三、课程实录与设计意图

【情境导入】科学史话：工业合成氨

生：仔细聆听，感受科学知识的力量。

【设计意图】引导学生感受化学反应速率快慢在实际生产生活中的应用，体会化学与生产生活中的紧密联系。

【板书】影响化学反应速率的因素

【问题1】改变哪些因素可以使5%H2O2分解速率加快？

生1：使用催化剂。

生2：升高温度。

师：化学是一门以实验为基础的自然学科，猜想需要实验验证什么可以催化H2O2分解？

生：MnO2

师：H2O2分解催化剂除了MnO2外，还有其他物质，如氯化铁。请同学们仔细观察实现操作并及时记录实验现象。

【实验探究1】教师演示实验——大象牙膏

操作：向锥形瓶中加入适量FeCl3溶液并滴加一滴洗手液，将H2O2与洗手液的混合液注入到氯化铁溶液中。

现象：剧烈反应，产生大量泡沫。

生：仔细观看实验，完成导学案实验现象和结论。催化剂可以加快化学反应速度。

【板书】其他条件不变时：1.催化剂可以增大化学反应速率。

【设计意图】通过实验验证学生猜想，剧烈的反应现象激发学生兴趣。落实预测到实验探究再到得出结论的科学探究过程。

【问题2】在设计温度对H2O2分解速率影响的实验方案时应该注意什么问题？

师：请同学们认真阅读教材第45页方法导引——变量控制。

生：认真阅读。回答问题2——控制变量。

师：请同学们阅读第44页温度对反应速率影响的实验方案设计。找出方案中的变量和控制不变的量，并思考反应快慢的判断依据是什么。

生：分析实验方案，填写导学案。

变量： 温度

控制不变的量：H2O2浓度及体积、FeCl3浓度及滴数

反应快慢的判断依据：产生气泡的速度

【实验探究2】学生小组实验——反应温度的影响

现象：冷水中缓慢产生气泡，热水中快速产生大量气泡。

【板书】2.升高温度可以增大化学反应速率。

【设计意图】将教材中介绍变量控制的“方法导引”栏目与温度的影响“探究栏目结合起来，先使学生了解什么叫控制变量，为什么要控制变量;接着在科学方法的指导下进行实验，在实验过程中学会“如何控制变量”。这样既知其然又知其所以然，可以使学生有目的、有计划、有步骤、有方法地进行实验，有利于内化影响化学反应速率的外界条件，让学生学会科学探究的方法，增强学生证据推理意识。

【问题3】除了催化剂、反应温度外，还有哪些反应条件会影响化学反应的速率？

生：浓度。

师：请同学们小组合作，参照温度对化学反应速率影响的实验方案和提供的试剂设计出“浓度对化学反应速率影响”的实验方案。

试剂：大理石碎块、0.8mol/L盐酸、1.0mol/L盐酸

生：小组合作，在导学案上完成方案设计，完成变量、控制不变的量以及反应快慢判断依据的填空。

师：评价学生实验方案，优化实验方案。

实验方案：在两支试管中加入等量且形状大小相同的大理石碎块，向两支试管中同时滴加2ml 0.8mol/L盐酸、2ml 1.0mol/L盐酸。观察现象并进行对比。