學(xué)會利用教材圖表 有效落實化學(xué)素養(yǎng)——以人教版高中化學(xué)教材選修4為例
作者:王鵬飛
發(fā)布時間:2019-09-18 10:21:55 來源:陜西教育報刊社
本文系陜西省中小學(xué)學(xué)科帶頭人培養(yǎng)計劃專項研究課題《信息化環(huán)境下高中元素化合物教與學(xué)的實踐與探索》(課題編號:XDKT5075)和陜西省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《微課在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究》(課題編號:SGH18B410)的階段性研究成果。
筆者以人教版高中化學(xué)教材選修4為例,談?wù)勛约涸诮虒W(xué)中利用教材圖表的一些思考,不妥之處請大家指正。
一、充分利用實驗圖,重點培養(yǎng)學(xué)生的宏微結(jié)合與科學(xué)探究素養(yǎng)
例如,探討溫度對化學(xué)平衡的影響,教師用PPT出示選修4教材扉頁左下方的彩圖(內(nèi)裝紅棕色物質(zhì)的雙玻璃球),學(xué)生通過圖片觀察到了什么?能猜出這種紅棕色物質(zhì)是什么嗎?將這種物質(zhì)放入冷熱水中會出現(xiàn)什么變化?請討論這種變化背后的原因。這一系列由圖片引發(fā)的問題呈現(xiàn)在學(xué)生的面前,學(xué)生會猜想這種物質(zhì)可能是溴或者二氧化氮,但根據(jù)溴在常溫下是液態(tài)的物理性質(zhì)進而肯定球內(nèi)是二氧化氮氣體,觀察平衡球發(fā)現(xiàn)常溫下兩球內(nèi)氣體顏色深淺相當(dāng),當(dāng)分置于冷、熱水后發(fā)現(xiàn)熱水的燒杯中球內(nèi)氣體明顯顏色加深,說明二氧化氮濃度變大,這就進一步激發(fā)了學(xué)生想探究其背后原因的欲望,教師及時板書:2[NO2] [][N204](無色),學(xué)生就會想到溫度升高平衡朝逆向移動,追問:這個反應(yīng)是吸熱還是放熱?大部分學(xué)生能回答該反應(yīng)放熱,因為該反應(yīng)類似于化合反應(yīng),故為放熱反應(yīng),這時教師因勢利導(dǎo),學(xué)生自然得出溫度升高,平衡向著吸熱方向移動的結(jié)論。當(dāng)然,如果再引導(dǎo)學(xué)生觀察教材28頁圖2-5將[NO2]浸泡在冰水和熱水中的實驗圖,就進一步加深了學(xué)生對溫度對化學(xué)平衡影響因素的理解。在此過程中不同程度地培養(yǎng)了學(xué)生宏微結(jié)合、變化平衡、證據(jù)推理及科學(xué)探究的學(xué)科素養(yǎng)。
二、利用原理曲線圖解釋實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,體會理論概念模型的教育功能
例如,選修4教材22頁圖2-3是催化劑對反應(yīng)速率的影響的實驗操作及現(xiàn)象圖(教材扉頁有實景彩圖),學(xué)生完全可以通過實驗圖片的對比觀察出催化劑(二氧化錳)對雙氧水的分解起到了催化作用。為了更好地解釋該實驗現(xiàn)象,教材給出了圖2-4催化反應(yīng)與無催化反應(yīng)過程的能量關(guān)系曲線圖,這幅圖是對緒言部分圖1的再延伸,教師也可繼續(xù)發(fā)揮這幅圖片的作用,提出如果利用催化劑減慢化學(xué)反應(yīng)速率,那么,曲線圖又該怎么呈現(xiàn)呢?這就充分發(fā)揮了原理曲線圖的解釋和預(yù)測功能,也幫助學(xué)生理解了相關(guān)的化學(xué)知識。
三、實驗現(xiàn)象圖與數(shù)據(jù)表相結(jié)合,落實學(xué)生宏微結(jié)合與證據(jù)推理意識
學(xué)習(xí)選修4《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》一節(jié),在學(xué)到沉淀的轉(zhuǎn)化時,選修4實驗3-4 介紹了 “AgCl→AgI→[Ag2]S” 沉淀的轉(zhuǎn)化過程,教師如果引導(dǎo)學(xué)生觀察教材第2頁實景彩圖,可直觀看到沉淀的轉(zhuǎn)化過程的實驗現(xiàn)象,那么,為什么氯化銀白色沉淀會轉(zhuǎn)化為碘化銀黃色沉淀,接著碘化銀繼續(xù)轉(zhuǎn)化為黑色的硫化銀沉淀?同理,實驗3-5是氫氧化鎂沉淀轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,教師組織學(xué)生閱讀教材實驗內(nèi)容并觀察實驗現(xiàn)象圖后,引導(dǎo)學(xué)生觀察表3-4幾種電解質(zhì)的溶解度(20℃)和表3-5幾種難溶電解質(zhì)的溶度積(25℃)的相關(guān)數(shù)據(jù),組織學(xué)生討論表格所給數(shù)據(jù)能否給上述實驗現(xiàn)象提供證據(jù)支持(教師根據(jù)情況可以補充部分數(shù)據(jù))。在教師恰當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生討論之后,一定能夠得出“溶解度小的沉淀一定會轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀”這一重要結(jié)論。追問:溶度積的數(shù)據(jù)也可以得出這樣的結(jié)論嗎?PPT展示表2數(shù)據(jù),進一步證實溶度積大的物質(zhì)的溶解度不一定大的結(jié)論,從而提醒同學(xué)們在應(yīng)用溶度積數(shù)據(jù)時要注意觀察化合物的類型是AB型、AnB型還是ABn型等,只有經(jīng)過簡單的計算之后方能進行判斷對應(yīng)物質(zhì)的溶解性。這些數(shù)據(jù)的出現(xiàn),為我們解釋如何除去鍋爐水垢([CaSO4])或者自然界礦物銅藍(CuS)的形成提供了有力的數(shù)據(jù)證據(jù)。
硫化銀和硫化銅的溶度積常數(shù)及S[2-]平衡濃度
總之,圖表不僅可以呈現(xiàn)宏觀的實景現(xiàn)象,也可以呈現(xiàn)并幫助學(xué)生理解原子結(jié)構(gòu)、電子云、電離、電化學(xué)腐蝕、化學(xué)鍵等抽象的化學(xué)知識。在日常教學(xué)中教師要注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)教材的圖表、資料卡片、科學(xué)史話等欄目,體會圖表在傳遞化學(xué)知識中滲透的情感教育、環(huán)保教育等德育素材,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任。
作者單位 陜西漢中市陜飛二中



