基于发展核心素养的初中化学复习教学尝试——以化学实验与气体压强复习课为例

金新华

基于发展核心素养的初中化学复习教学尝试——以化学实验与气体压强复习课为例

金新华

（南通市越江中学江苏南通226005）

教师以初中化学教材实验中气压变化为主线，通过整合复习资源，尝试在复习课堂教学中归纳基础知识的同时，注重渗透学科方法与理念，发展学生化学学科核心思想观念。

复习；核心素养；化学实验

一、问题的提出

复习是教学不可缺少的环节。为提高复习教学的有效性，教师可将系统归纳和探究活动结合起来，采取学生个人小结、小组讨论、大组交流、教师点评、解惑答疑和学习竞赛等多种形式，调动学生复习的积极性，提高复习质量和效率［1］。当前的复习教学中，大多数教师还是拘泥于复习资料，往往通过固定专题经一轮、二轮复习在边讲边练过程中完成原有知识的复习，整个复习过程更多关注的是知识的系统归纳，忽视学生科学素养的整合提升。笔者尝试通过整合复习资源，以化学实验与气体压强为依托，归纳复习初中化学涉及气体的化学反应的基础知识，渗透学科方法与理念，培养学生化学学科核心思想观念。

二、教学过程设计及分析

1.创设情境，激发复习兴趣

［教师］展示“测定空气中氧气体积分数”的实验装置，提出问题：在以前的学习中利用该装置进行何种实验的呢？

［教师］投影书本上一组装置图：图1检查装置的气密性；图2测定空气中氧气的含量；图3实验室制取氧气；图4二氧化碳溶于水。请同学们回顾书本知识，写出下列实验装置中出现的现象，从实验名称、实验现象、操作注意事项等方面进行回答。

图1　

图2　

图3　

图4　

［学生］先独立完成，后小组讨论。

［教师］请各小组推荐代表全班交流。教师选取每幅图片中与气体压强有关的现象用PPT展示。图1：导管口有气泡产生，此时手移开，过一会儿，导管口出现小水柱；图2：水倒吸，液面上升至五分之一刻度处；图3：实验结束时先移导管，再熄灭酒精灯，防止酒精灯熄灭后水槽中的水倒流，引起试管炸裂；图4：瓶子变瘪。

［教学评析］通过列举教材中的四个实验，设置相应的问题情境，以问题的形式展现给学生，使“知识问题化，问题情境化”，激发了学生的复习兴趣。学生利用已学的知识进行解答，为后面将零散的知识串联起来进而形成知识的系统化的知识作出铺垫，为完成由知识向能力转化的任务作准备。

2.整理归纳，建构知识网络

［教师］以上四个实验中，产生上述现象的原因是什么？引导学生从温度、气体多少的改变来分析装置中气体压强的变化。

［学生］图1：温度升高，压强增大产生气泡。手移开，温度下降，压强减小，水倒吸，导管口形成液柱；图2：红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小；图3：温度下降，压强减小。实验开始后集气瓶中的导管口有气泡产生是因为气体增多，压强变大；图4：气体被消耗，气体减少，压强减小。

［整理归纳］1.气体压强增大的原因：温度升高，产生气体。2.气体压强减小的原因：温度下降，消耗气体而且不产生新的气体。

［教师］请同学们从微观角度解释装置内气压变化的原因。

［学生］1.气压变大：分子的运动速率加快，分子间间隔变大或者是分子的数目增加；2.气压减小：分子的运动速率减慢，分子间间隔变小或者是分子的数目减少。

［教师］请同学们列举初中化学导致气压改变的具体例子（能写出反应的化学方程式），归纳气压差形成的原因，引导学生先独立完成，后小组交流。

［学生］气压变大的原因：1.温度升高：如氢氧化钠固体溶于水；浓硫酸溶于水；氧化钙与水反应等；2.产生气体：如实验室制取氧气的反应；活泼金属与酸反应生成氢气，碳酸钙、碳酸氢钠等物质与酸反应生成二氧化碳气体。气压减小的原因：1.温度降低：物质溶于水吸热，如硝酸铵溶于水；2.气体反应：如氢氧化钠溶液与二氧化碳、二氧化硫等气体反应；消耗氧气的反应等，学生写出相关反应的化学方程式。

［教学评析］通过列举教材中几个看似不关联的实验，分析找出其中的本质联系——都与气体压强变化有关，以此为切入点复习初中涉及压强改变的化学反应或具体事例，引导学生重新建构知识网络，培养学生透过现象看本质、分析归纳得出结论的意识。接着再请学生从微观角度分析装置中气压变化的原因，培养学生用微观知识解释宏观现象的意识，从宏观进入微观、用微观解释宏观，发展学生宏微结合的思维方式。

3.拓展延伸，提升科学素养

片段一：通过气压变化，控制反应的发生和停止。

［教师］展示图5所示实验装置。此为实验室最简单的固液不需加热装置。继续展示图6、图7、图8装置并与图5装置进行对比，思考各自的优点有哪些？

图5　

图6　

图7　

图8　

［学生］图6长颈漏斗的作用是为了便于添加液体；图7分液漏斗的作用是控制滴加液体的速率，得到平稳的气流；图8夹紧弹簧夹：气压变大，会导致固液分离，反应停止。打开弹簧夹：气压变小，固液接触，反应发生。其作用是控制反应的发生和停止。

［教学评析］通过一组装置进行对比，分析各个实验装置的特点，此环节利用对比研究的科学方法，引导学生应用方法分析解决问题，达到渗透方法，理解应用并形成科学素养的目的。

片段二：应用气压变化，测量气体的体积。

［教师］展示例题，小明用图9所示装置测定高锰酸钾加热分解生成氧气的体积，其导管接口的顺序是什么？其中量筒的作用又是什么？

图9　

图10　

图11　

［教师］此题的意图是集气瓶中气体压出的水的体积进入量筒，通过量筒的读数可以读出集气瓶中收集到气体的体积。

［思考］1.装置中水面上方有少量空气是否影响测定结果？2.能否利用图9装置测定生成的二氧化碳气体的体积？

［学生］1.因为增加的气体的体积才会将水排出进入量筒，所以水面上方的少量空气不会影响测定结果。2.因为二氧化碳气体能溶于水而且能与水反应，所以不能直接利用图9装置测定反应生成二氧化碳的体积，可以在水面上方封上植物油等方法加以改进。

［教学评析］对实验方案进行设计、评价、改进，引导学生形成科学的思维方法，培养学生分析问题、解决问题的能力，对发展学生的科学素养，培养学生的科学探究能力具有重要意义。

片段三：考虑气压变化，保护实验装置。

［教师］展示木炭还原氧化铜的实验装置图10，引导学生思考实验结束时应注意什么操作？

［学生］先移导管，后熄灭酒精灯，防止石灰水倒流引起热的试管炸裂。

［追问］若后熄灭酒精灯，空气进入试管会使灼热的铜再次被氧化，该如何改进装置呢？

［学生］1.在导管的中间改用胶皮管和一个弹簧夹。2.在装置的中间增加防止倒吸的装置。

［教师］出示一氧化碳还原氧化铜的装置图11，思考：与木炭还原氧化铜对比，为什么要进行尾气处理？

［学生］防止有毒的一氧化碳气体污染空气。

［教学评析］此环节是对实验方案进行优化，考虑保护实验装置，同时从环境保护的角度对一氧化碳还原氧化铜的实验进行改进，让学生体验绿色化学的思想，提高学生环境保护的意识。

三、教学体会

本节课以气体压强和化学实验为主线，注意从学生已有的知识出发，激发学生构建涉及气体参加或气体生成的反应以及温度改变引起压强变化的知识网络，引导学生从不同角度对实验进行思考、评价，培养了学生基本的化学学科素养。

1.培养学生绿色化学的观念

绿色化学的观念反映了人们对化学科学价值观和社会观的反思，防止污染的有效方法不是污染发生后的治理，而是从源头上避免污染。通过对比木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验，进而思考改进一氧化碳还原氧化铜的实验方案，引导学生通过化学的学习树立绿色化学的观念。

2.帮助学生巩固宏微结合的思想方法

任何宏观的现象都与微观的相互作用和运动变化相关联，通过气体压强变化的宏观现象，引导学生从微观角度分析原因，培养学生建构宏微结合的思想方法。

3.锻炼学生科学思维能力

科学思维能力的提高不是简单的灌输，而是个体在实践中不断内化和升华的过程。通过对实验过程进行评价和优化，使得学生的逻辑思维能力、辩证思维能力、发散思维能力、迁移思维能力等科学思维能力都能得到提高。

总之，科学知识是教学的载体，科学素养的形成是教学的灵魂。初中化学复习课堂教学中，在关注构建知识网络的同时，要注重帮助学生掌握科学的研究方法，培养学生的化学科学能力，全面提高学生的化学科学素养。

［1］中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2012：37

1008-0546（2016）11-0038-03

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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.013