“素养为本”的高中化学教学策略

2021-03-12 08:46张娜肖
学校教育研究 2021年4期
关键词:醋酸电离电解质

这是一个变化迅猛的世界。从知识经济时代到全球数字化时代,从发微博到发微信,从2G通信到5G通信,从现金支付到微信、支付宝支付,社会的转型使我们每个人必须树立终身学习的理念。在这样的社会背景下,学生应该具备哪些素养才能面对未来?学生应该怎样学习才能具备这些素养?教师应该怎样教学帮助学生具备这些素养?这些问题成为一线教师所必须思考的。

新一轮课程改革提出了核心素养的理念。学生发展核心素养,主要是指学生应具备的、能够适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。核心素养有三个基本特征,一是根基性即核心素养是每个人发展与完善自我、融入社会及胜任工作起基础作用的共同素养,是适用于一切情境和所有人的最关键的、有益于学生终身发展的DNA;二是整合性即核心素养是一种跨学科素养, 是知识、能力和态度的综合表现;三是发展性即核心素养是天性和习性的结合,可教可学,具有发展的连续性和阶段性。化学学科的核心素养是指学生通过学习化学学科的知识与技能、思想与方法养成重要的观念、关键的能力与必备的品格,是化学学科育人价值的集中体现。化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“实验探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”,涵盖化学学科观念、学科思维、学科实践及学科价值四个方面。

真实、具体的问题情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台,为学生化学学科核心素养提供了真实的表现机会。因此,教师在教学中应重视创设真实且富有价值的问题情境,促进学生化学学科核心素养的形成和发展。这要求我们在教学设计时将教学目标、内容、方法和学习任务融合在特定的情境中,让学生在真实问题的解决过程中理解学习内容,建构知识,发展学科核心素养。下面以“强、弱电解质的教学”为例谈谈如何基于真实的问题培养学生的核心素养。

一、以日常生活为情境提出问题,引发认知冲突

我们知道,酸、碱、盐都是电解质,在水中都能电离出离子,那么不同电解质的电离程度是否有区别呢?盐酸和醋酸是我们日常生活中经常用到的酸。盐酸常用于卫生洁具的清洁,我们知道醋酸的腐蚀性比盐酸小,比较安全,为什么不用醋酸代替盐酸呢?

二、实验探究

1.用pH计测定浓度均为0.1mol/L的盐酸与醋酸溶液的pH,记录实验结果。

2.测定浓度均为0.1mol/L的盐酸与醋酸溶液与相同镁条的反应情况,记录实验结果。

三、分析实验结果

0.1mol/L的盐酸的pH为1,而醋酸溶液的pH大于1。0.1mol/L的盐酸与镁条反应比醋酸更剧烈。这两方面都说明两溶液中的氢离子浓度是不同的。盐酸中氢离子浓度大于醋酸,即两者的电离程度不同。盐酸在水中完全电离,醋酸在水中部分电离,因此,等浓度的盐酸的酸性大于醋酸,这就是不用醋酸代替盐酸用于卫生清洁的原因。用动画微观探析盐酸与醋酸在水中的电离过程,抽象出強弱电解质的概念。

我们把在水溶液中完全电离的电解质称为强电解质,包括强酸、强碱、大多数盐;把在水溶液中部分电离的电解质称为弱电解质,包括弱酸、弱碱、水。

四、巩固提高

第一阶段:

给学生提供资料:弱电解质部分电离,写电离方程式用可逆符号。类似可逆反应存在的化学平衡,弱电解质也存在着电离平衡,平衡的移动规律与化学平衡相似,如弱电解质加水稀释向右移动,减少弱电解质电离出的离子浓度,平衡向右移动。

第二阶段:

学生思考论,从多个角度比较强、弱电解质。比较法是对事物从不同侧面,不同角度进行比较分析的方法,人们认识问题、分析问题、解决问题离不开比较。在课堂上运用比较法进行教学,可以帮助学生理解所学内容,揭示知识内在联系,从而使学生在比较中获取知识,发展思维能力,形成技能,从而提高学习效率。

1.比较1L 0.01mol/LCH3COOH溶液与1L 0.01mol/LHCl溶液

(1)比较c(H+)大小

CH3COOH为弱电解质,在水中发生部分电离,而HCl为强电解质,在水中发生完全电离。故CH3COOH溶液中c(H+)小,与金属的反应速率小。

(2)比较中和碱的能力

在教学中,很多学生对此问题存在疑惑。我采用举例的方式解决此问题。我们将1molCH3COOH与1molHCl比作都有10本书的两个人,假设两人都在卖这10本书,CH3COOH卖的方式是的10本书一部分放在书包内,一部分摆在地上,随着地上书的卖出,书包内的书也会不断拿出来。而HCl卖的方式是的10本书全部摆在地上。故1molCH3COOH与1molHCl所能提供的H+总量是相同的,故中和碱的能力相同。

(3)比较加水稀释

CH3COOH是弱电解质,稀释前CH3COOH溶液中c(H+)小,故若稀释相同的倍数,稀释后CH3COOH溶液中c(H+)小,若使稀释后溶液中c(H+)相同,CH3COOH溶液中应少加一些水。

2.比较1L pH=2的CH3COOH溶液与1L pH=2的HCl溶液

(1)比较c(H+)大小

pH均为2,故CH3COOH溶液与HCl溶液中c(H+)相等,开始时与金属的反应速率相同,但随着反应的进行,CH3COOH的电离平衡向右移动,CH3COOH会不断电离出H+,故反应过程中CH3COOH溶液中c(H+)大,与金属的反应速率大。

(2)比较中和碱的能力

CH3COOH为弱电解质,当其溶液中c(H+)与HCl溶液相同时,CH3COOH溶液的物质的量浓度大于HCl溶液,两者体积相同,故CH3COOH的物质的量大于HCl,中和碱的能力CH3COOH大。

五、结语

盐酸常用于卫生洁具的清洁,而不用醋酸。这是一个真实的生活情境,借助这一事实能让学生感知真实的化学,从而打通知识世界或符号世界与生活世界的关联,把它们搭起桥来。本节通过提出问题——实验探究——微观探析,抽象出概念——迁移运用、比较辨析的方法,对强、弱电解质的理解得到提升。通过盐酸与醋酸的探究实验,体会实验探究的一般思路,体现“宏观辨识与微观探析”的学科观念和“实验探究与创新意识”的学科思维。通过学生从多角度对强、弱电解质的讨论,充分调动学生的思维,让学生真实的体会比较法对学习知识的指导作用,同时培养学生积极探索问题的科学精神。

天津市静海区第六中学 张娜肖

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