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        核心素養(yǎng)視角下“影響化學反應(yīng)速率的因素”教學策略

        2021-09-10 06:39:34張鳳海
        新課程·上旬 2021年31期
        關(guān)鍵詞:數(shù)字化實驗核心素養(yǎng)

        張鳳海

        摘 要:新課程倡導落實培養(yǎng)化學學科核心素養(yǎng)的教學,以人教版新教材編寫內(nèi)容為基礎(chǔ),通過層層遞進的問題設(shè)計、理論分析與實驗探究相結(jié)合、試管實驗轉(zhuǎn)向數(shù)字化實驗、教師有效引導與學生自主學習有機結(jié)合,從而構(gòu)建高效的化學課堂,進而落實化學核心素養(yǎng)。

        關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);化學反應(yīng)速率;數(shù)字化實驗

        把知識轉(zhuǎn)化為素養(yǎng),需要高效課堂為橋梁。高效課堂需要教師對教材內(nèi)容進行梳理再整理,通過恰當?shù)慕虒W設(shè)計讓學生主動參與、樂于探究、勤于動手,在學生自主探究的過程中獲取新知識,提升分析和解決問題的能力,實現(xiàn)學生學科素養(yǎng)的發(fā)展。然而,從教育的實踐層面來看,目前教師“經(jīng)驗固封”“知識中心”的現(xiàn)象仍然十分普遍。

        一、教材內(nèi)容編排分析

        在發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)的課程目標的指引下,本節(jié)教材內(nèi)容考慮學生已在初中學習過催化劑可以調(diào)控反應(yīng)速率的知識,以新舊兼容、詳略有別的方式編排,并結(jié)合學生學習過的知識,補充一些生活、生產(chǎn)中需要調(diào)控反應(yīng)速率的實例,說明認識影響化學反應(yīng)速率因素的重要性,并借此體現(xiàn)調(diào)控反應(yīng)速率的意義和價值。通過“探究”重點引導學生探討溫度和反應(yīng)物濃度對化學反應(yīng)速率的影響,并結(jié)合濃度影響因素,針對氣體反應(yīng)說明壓強的影響。利用“思考與討論”引導學生探討影響化學反應(yīng)速率的其他一些因素。以生產(chǎn)生活實例凸顯“科學態(tài)度與社會責任”,以壓強對氣體反應(yīng)速率影響展現(xiàn)“宏觀辨識與微觀探析”,以溫度和濃度對反應(yīng)速率影響的探究彰顯“科學探究與創(chuàng)新意識”“證據(jù)推理與模型認知”,以合成氨條件的選擇突出“變化觀念與平衡思想”等5個化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

        二、教學目標與重難點

        1.教學目標

        (1)通過“影響化學反應(yīng)速率的因素”的學習,學會“變量控制”的科學方法,增強證據(jù)推理的意識。

        (2)能從微觀角度理解濃度和壓強對速率的影響,發(fā)展宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養(yǎng)。

        2.重難點

        重點:化學反應(yīng)速率的影響因素。

        難點:驗證影響化學反應(yīng)速率因素的實驗設(shè)計。

        三、課程實錄與設(shè)計意圖

        【情境導入】科學史話:工業(yè)合成氨

        生:仔細聆聽,感受科學知識的力量。

        【設(shè)計意圖】引導學生感受化學反應(yīng)速率快慢在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,體會化學與生產(chǎn)生活中的緊密聯(lián)系。

        【板書】影響化學反應(yīng)速率的因素

        【問題1】改變哪些因素可以使5%H2O2分解速率加快?

        生1:使用催化劑。

        生2:升高溫度。

        師:化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科,猜想需要實驗驗證什么可以催化H2O2分解?

        生:MnO2

        師:H2O2分解催化劑除了MnO2外,還有其他物質(zhì),如氯化鐵。請同學們仔細觀察實現(xiàn)操作并及時記錄實驗現(xiàn)象。

        【實驗探究1】教師演示實驗——大象牙膏

        操作:向錐形瓶中加入適量FeCl3溶液并滴加一滴洗手液,將H2O2與洗手液的混合液注入到氯化鐵溶液中。

        現(xiàn)象:劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量泡沫。

        生:仔細觀看實驗,完成導學案實驗現(xiàn)象和結(jié)論。催化劑可以加快化學反應(yīng)速度。

        【板書】其他條件不變時:1.催化劑可以增大化學反應(yīng)速率。

        【設(shè)計意圖】通過實驗驗證學生猜想,劇烈的反應(yīng)現(xiàn)象激發(fā)學生興趣。落實預(yù)測到實驗探究再到得出結(jié)論的科學探究過程。

        【問題2】在設(shè)計溫度對H2O2分解速率影響的實驗方案時應(yīng)該注意什么問題?

        師:請同學們認真閱讀教材第45頁方法導引——變量控制。

        生:認真閱讀?;卮饐栴}2——控制變量。

        師:請同學們閱讀第44頁溫度對反應(yīng)速率影響的實驗方案設(shè)計。找出方案中的變量和控制不變的量,并思考反應(yīng)快慢的判斷依據(jù)是什么。

        生:分析實驗方案,填寫導學案。

        變量: 溫度

        控制不變的量:H2O2濃度及體積、FeCl3濃度及滴數(shù)

        反應(yīng)快慢的判斷依據(jù):產(chǎn)生氣泡的速度

        【實驗探究2】學生小組實驗——反應(yīng)溫度的影響

        現(xiàn)象:冷水中緩慢產(chǎn)生氣泡,熱水中快速產(chǎn)生大量氣泡。

        【板書】2.升高溫度可以增大化學反應(yīng)速率。

        【設(shè)計意圖】將教材中介紹變量控制的“方法導引”欄目與溫度的影響“探究欄目結(jié)合起來,先使學生了解什么叫控制變量,為什么要控制變量;接著在科學方法的指導下進行實驗,在實驗過程中學會“如何控制變量”。這樣既知其然又知其所以然,可以使學生有目的、有計劃、有步驟、有方法地進行實驗,有利于內(nèi)化影響化學反應(yīng)速率的外界條件,讓學生學會科學探究的方法,增強學生證據(jù)推理意識。

        【問題3】除了催化劑、反應(yīng)溫度外,還有哪些反應(yīng)條件會影響化學反應(yīng)的速率?

        生:濃度。

        師:請同學們小組合作,參照溫度對化學反應(yīng)速率影響的實驗方案和提供的試劑設(shè)計出“濃度對化學反應(yīng)速率影響”的實驗方案。

        試劑:大理石碎塊、0.8mol/L鹽酸、1.0mol/L鹽酸

        生:小組合作,在導學案上完成方案設(shè)計,完成變量、控制不變的量以及反應(yīng)快慢判斷依據(jù)的填空。

        師:評價學生實驗方案,優(yōu)化實驗方案。

        實驗方案:在兩支試管中加入等量且形狀大小相同的大理石碎塊,向兩支試管中同時滴加2ml 0.8mol/L鹽酸、2ml 1.0mol/L鹽酸。觀察現(xiàn)象并進行對比。

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