劉情

◆摘 ?要：在高中化學(xué)課程中化學(xué)平衡是四大平衡理論的核心概念，具有發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的豐富素材。從情境入手，通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、實(shí)驗(yàn)探究、證據(jù)推理、歸納升華等研究方法，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，落實(shí)發(fā)展核心素養(yǎng)的目標(biāo)。加強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡核心概念的理解，可以更好地理解和掌握化學(xué)中的幾大平衡問(wèn)題，在今后的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生遷移。

◆關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);“化學(xué)平衡”;核心概念

一、基于高中化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容分析

“化學(xué)平衡”是中學(xué)化學(xué)的重要教學(xué)內(nèi)容，必修教材與選修教材均有涉及。必修2第二章第3節(jié)中介紹化學(xué)反應(yīng)的限度，使學(xué)生認(rèn)識(shí)可逆反應(yīng)，初步建立化學(xué)平衡的概念?？v觀整個(gè)高中階段的化學(xué)課程體系，平衡體系是一個(gè)非常重要的模塊，化學(xué)教材中的平衡體系包括化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等，化學(xué)平衡是這一平衡體系的核心，對(duì)深入認(rèn)識(shí)化學(xué)及其他平衡具有理論的指導(dǎo)意義。

在高中化學(xué)課程中化學(xué)平衡是四大平衡理論的核心概念。在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，應(yīng)該用化學(xué)核心概念、主干知識(shí)統(tǒng)領(lǐng)高中化學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生從具體的事實(shí)、概念、原理、反應(yīng)、用途等繁雜而散亂的知識(shí)中跳出來(lái)，站在更高的位置上培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，圍繞化學(xué)學(xué)科的核心概念圍繞核心概念進(jìn)行教學(xué)研究，對(duì)于讓學(xué)生建立理解性的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，對(duì)于中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)落實(shí)到具體學(xué)科教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為終身學(xué)習(xí)奠基，培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”具有重要意義。

二、基于高中化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)確定

1.通過(guò)觀察蔗糖晶體在飽和溶液中外形不斷變化有的小晶體長(zhǎng)大有的棱角消失但是總質(zhì)量不變。以及二氧化硫催化氧化生成三氧化硫反應(yīng)到一定時(shí)間后，各物質(zhì)濃度不再隨時(shí)間而變化的宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的引領(lǐng)。對(duì)溶液中蔗糖晶體的溶解與結(jié)晶，SO2、O2、SO3分子的結(jié)合與分解進(jìn)行微觀探析，建立化學(xué)平衡的概念。

2.通過(guò)信息處理和證據(jù)推理概括出化學(xué)平衡的特征，歸納可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法。

3.在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，可以控制某些條件來(lái)建立新的平衡，逐步樹(shù)立“變化觀念與平衡思想”。

4.將核心概念的認(rèn)識(shí)活動(dòng)和社會(huì)責(zé)任、探究能力建立起聯(lián)系。

三、基于高中化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

教學(xué)環(huán)節(jié)一：情景引入。

【學(xué)生】學(xué)生觀察飽和蔗糖溶液中晶體形狀的變化情況，回答以下問(wèn)題。

問(wèn)題1：蔗糖晶體形狀的變化。

問(wèn)題2：蔗糖晶體的總質(zhì)量是否會(huì)發(fā)生變化。

[設(shè)計(jì)意圖]在飽和溶液、電解質(zhì)電離等概念基礎(chǔ)上，從宏觀現(xiàn)象到微觀過(guò)程。通過(guò)觀看蔗糖晶體溶解——結(jié)晶的模擬動(dòng)畫(huà)，知道角“補(bǔ)”上去了質(zhì)量卻不變，是因?yàn)榫w溶解的速率與結(jié)晶速率相等，達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡，為溶解結(jié)晶平衡觀念的形成提供事實(shí)依據(jù)。

教學(xué)環(huán)節(jié)二：觀察圖畫(huà)及動(dòng)畫(huà)SO2與O2反應(yīng)的動(dòng)畫(huà)，分析SO2與18O2催化反應(yīng)后，含有18O的粒子有哪些？

【設(shè)疑】結(jié)合圖畫(huà)和動(dòng)畫(huà)，在外部條件不變情況下，反應(yīng)到一定時(shí)間后，反應(yīng)物、生成物濃度不再隨時(shí)間變化的原因是什么，反應(yīng)有沒(méi)有停止？為什么最終SO2和SO3都存在18O？

[設(shè)計(jì)意圖]各物質(zhì)濃度不再隨時(shí)間而變化，結(jié)合食鹽晶體的溶解結(jié)晶平衡，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行信息處理，學(xué)生經(jīng)過(guò)思考討論、演繹推理，歸納出化學(xué)平衡狀態(tài)和化學(xué)平衡的特征等概念。通過(guò)描繪化學(xué)平衡形成過(guò)程的速率——時(shí)間圖像，直觀展示化學(xué)平衡構(gòu)建過(guò)程中正逆反應(yīng)速率與物質(zhì)量的變化關(guān)系。核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)指向“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“信息處理與證據(jù)推理”。

教學(xué)環(huán)節(jié)三：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，感受條件改變對(duì)反應(yīng)速率的影響。

1.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究。在三支相同的試管中分別加入2～3ml約5%的H2O2，然后在每一支試管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后立即套上氣球（大小相同）。等三支試管上的氣球大小差不多相同時(shí)，同時(shí)置于三個(gè)溫度不同的燒杯中（分別為熱水中、常溫和冷水中）觀察現(xiàn)象。

2.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究。

如圖1所示，在三個(gè)相同的帶活塞的漏斗中分別加入2～3mL約5%的H2O2，然后在一支試管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液，另一支試管中加入少量MnO2固體。同時(shí)向三支試管中放入漏斗中的全部溶液，觀察紅墨水上升情況。

[設(shè)計(jì)意圖]化學(xué)平衡概念的學(xué)習(xí)是有層次的，必修階段只要求從定性角度認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡狀態(tài)的概念、特征，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究知道化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)的、相對(duì)的、建立是有條件的，為以后的學(xué)習(xí)做鋪墊，滲透核心素養(yǎng)“變化觀念和平衡思想、科學(xué)探究與社會(huì)責(zé)任”的培養(yǎng)教育功能。

教學(xué)環(huán)節(jié)四：探討高爐尾氣之謎。

高溫條件下，高爐煉鐵的主要反應(yīng)是高溫條件下Fe2O3+CO=Fe+CO2。煉鐵生產(chǎn)中，高爐的尾氣總還余有CO，體積分?jǐn)?shù)約為0.22～0.28。

【設(shè)疑】100多年前，人們?cè)黾痈郀t的高度，延長(zhǎng)CO與Fe2O3的接觸時(shí)間，可尾氣中CO的體積分?jǐn)?shù)仍然約為0.22～0.28，是什么原因？

[設(shè)計(jì)意圖]展示與實(shí)際生產(chǎn)生活相關(guān)聯(lián)的情境，學(xué)以致用，增加高爐的高度，只能延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，不能提高CO的利用率，檢測(cè)學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡概念的理解，使學(xué)生感受所學(xué)知識(shí)與生活息息相關(guān)，認(rèn)識(shí)研究可逆反應(yīng)限度的必要性和實(shí)際意義，將化學(xué)平衡的認(rèn)識(shí)活動(dòng)與社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)建立起聯(lián)系。

四、高中化學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的核心概念教學(xué)反思

充分利用核心概念特點(diǎn)，從多角度認(rèn)識(shí)核心概念，可以改變和完善學(xué)生的知識(shí)體系和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中滲透化學(xué)學(xué)科思維、學(xué)科觀念、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)精神和人文精神，學(xué)習(xí)必備知識(shí)和培育關(guān)鍵能力，學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)將在更高層次得到培養(yǎng)與落實(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1]蘭萍秀.高中化學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的核心概念教學(xué)——以“化學(xué)平衡”教學(xué)為例[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2018.