高考视角下的化学课本知识再阅读

2022-04-19 07:36李晨
云南教育·中学教师 2022年3期
关键词:工艺流程高考题学案

李晨

2021年,笔者受学校委托,参加了教育部组织的“一师一优课、一课一名师”晒课活动,上了一节“开发利用金属矿物和海水资源”的高三复习课,被云南省教育厅评为“省级优课”。可以说,这节课是在高考视角下,由教师带领学生对课本知识的再次阅读。笔者整理出这节课的设计方案与设计意图,供同行参考。

一、学情分析及设计初衷

通过调查,笔者了解到,高三下学期学生正处于复习迷乱期,一心沉迷题海,不愿回归教材;能够解答陈题,不会分析信息题;对化学生产实际比较陌生,不了解生产过程。针对这三个问题,分析相应高考题的命题特点后,笔者发现:首先,高考试卷中的许多试题都源于教材,由教材习题改编而成;其次,高考题中虽然有很多信息题,但基本上都是“新瓶装旧酒”,虽然信息多变,但知识点不变;最后,把化学知识与生产、生活实际相联系也是高考命题非常重要的元素。

基于此,笔者希望通过本节课的教学帮助学生挖掘教材中的试题素材,引导他们对课本知识进行再阅读。虽然本节课的新课是在高一时上的,但是学习完整个高中课程后再回头看本节课内容,学生依然会有新的、更深刻的理解。这也是本节课的意义所在——“课本知识再阅读”,即高三复习后期,我们更需要注重对课本知识进行再阅读,更需要回归教材。

二、设计思路

高考对本专题内容的考查一般以自然资源的开发和利用为载体,结合化学反应原理的知识设题,题型以工艺流程题为主,以“金属矿物和海水资源的开发利用”为背景,考查学生对知识的综合应用和迁移能力。

本节课以分析工艺流程题的解题方法为主,其主线:

工艺流程图绘制→课本复习题中的工艺流程题分析→2018年新课标全国卷Ⅱ高考工艺流程题解决→动画还原古代炼锌工艺流程

具体过程:首先,教师以海水提溴和海带提碘为知识载体让学生动手绘制工艺流程图,了解“工艺流程图是用来做什么的”;其次,通过课本当中的复习题——制取轻质氧化镁,找到“分析工艺流程题的基本方法”,也就是“三关注”(关注元素、关注化合价、关注箭头);再次,学以致用、难度提升,解决高考中的工艺流程题,归纳总结出“工艺流程题的基本结构”;最后,通过动畫还原古代炼锌工艺流程,让学生初步了解真实的工业生产流程,会用所学理论知识解决生产中的实际问题,从而突破本节课的难点和重点——工艺流程题的解题方法。

三、教学设计方案

环节1:课前预习

教师活动:课前布置预习作业,阅读普通高中课程标准实验教科书《化学》(必修2)第88~92页并完成学案,通过检查学案完成情况,了解学生的知识掌握情况。

学生活动:预习课本,完成学案。

设计意图:通过预习学案,教师可以扩展学生的学习时间与空间;通过学案的批改反馈,掌握学情,构建真实的课堂教学,提高课堂教学效率。

环节2:课堂引入

教师活动:分析高考热点并提出备考建议。

〔投影〕高考特点:

1.高考许多命题素材都来源于教材;

2.“新瓶装旧酒”,信息多变,知识不变;

3.试题注重化学与生产生活的联系,命题角度新颖,创新性强。

备考建议:

1.在高三复习中,学生应充分利用课本中的素材,特别是“科学视野”“资料卡片”“思考与交流”及“实践活动”,透彻理解教材里每一个知识点的原理及与其他知识点的综合运用;

2.深挖课后习题和章末复习题中的典型试题,开发其内在价值与迁移功能设计创新题,重点培养学生的逻辑思维与创造意识。

设计意图:对于马上要参加高考的高三学生而言,直击考纲并进行命题探究能激发他们的求知欲。

环节3:课本知识再阅读——海水资源利用

教师活动:带领学生快速复习第一个知识点——海水的直接利用,然后重点分析海水淡化的主要方法,讲述太阳能蒸发法。

学生活动:分析电渗析法的原理,描述通过电渗析法获得淡水的具体过程,阴、阳离子移动方向等。

〔讨论〕直击高考:分析例1(2014年新课标全国卷Ⅰ第27题节选)。

例1 H3PO2可以用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图1所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

(1)写出阳极的电极反应式:__________  ;

(2)分析产品室得到H3PO2的原因:__________   。

学生活动:分析讲解试题。

教师活动:讲述离子交换法的原理。

〔讨论〕直击高考:分析例2(2016年新课标全国卷Ⅲ第28题节选)。

例2 图2是一种废钒催化剂回收工艺路线:

“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROH+V4O124-

R4V4O12+4OH-(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为提高洗脱效率,淋洗液应该呈    性(填“酸”“碱”或“中”)。

设计意图:通过对应高考题的训练,教师可以引导学生在高三复习中挖掘教材,对课本知识进行再阅读,深刻理解教材中的知识点和原理,并能在适当的时候进行知识迁移。

环节4:突破工艺流程题

〔活动〕绘制工艺流程图:

展示前一天学生完成的学案中海水提溴和海带提碘的流程图,如图3、图4。

学生活动:走上讲台说出自己的想法。

设计意图:通过对海水提溴和海带提碘工艺流程图的绘制,学生可以了解“工艺流程图是用来做什么的”,并且从分析解决实际问题出发,问题情境更加真实,有利于树立正确的情感、态度和价值观,培养应用化学知识于生产和生活实践的意识。

〔活动〕分析课本中的工业流程题例3〔《化学》(必修2)章末复习题第9題,此处只展示题目主要部分〕

例3 卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料按图5所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁。

若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,根据提供的资料(省略,详见教材原题),填写空白:

(1)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是   ,

其作用是  __________    ;

(2)在步骤③中加入的试剂应是  __________   ;之所以要控制pH=9.8,其目的是   __________   。

(3)在步骤④中加入的试剂Z应是  __________;

(4)在步骤⑤中发生的反应是  __________   。

教师活动:讲述工艺流程题的“三关注”,即关注元素、关注化合价、关注箭头。

学生活动:分组讨论、积极思考、汇报交流。

设计意图:教师引导学生通过课后习题和高考题总结工艺流程题的基本结构,掌握分析和解答工艺流程题的方法。

〔活动〕解答高考题中的工艺流程题例4(2018年新课标全国卷Ⅱ第26题)。

例4 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图6所示:

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

回答下列问题:

(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为 __________  。

(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有   __________   ;氧化除杂工序中ZnO的作用是  __________    ,若不通入氧气,其后果是   __________   。

(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为  __________    。

(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为   __________     ;沉积锌后的电解液可返回   __________ 工序继续使用。

学生活动:思考,讨论,回答问题。

教师活动:归纳总结工艺流程题的结构。

设计意图:利用前面总结的工艺流程题的解题方法解决高考题,引导学生总结出工艺流程题的结构,培养学生逻辑推理、图像分析、信息获取与整合等能力。

环节5:升华

教师活动:讲述2016年十大考古发现中湖南桂阳桐木岭遗址。

〔播放视频〕动画还原古代炼锌技术工艺流程。

教师活动:复习有关金属冶炼的知识点。

教师活动:讲述中国古代冶金技术的成就。

从16世纪开始,我国生产的锌就远销欧洲,此时欧洲人才知道锌是一种金属;几百年后,直到18世纪,英国人才建立了欧洲的第一家炼锌厂,那时我们已经可以制出98.99%的锌锭了。

公元前5世纪,中国就出现了冶炼和铸造生铁的技术。1900年后,在文艺复兴时期,欧洲工业国家才掌握了冶炼生铁的技术。

迄今世界上发现的最大的古青铜器是商朝后期制造的后母戊鼎。

越王勾践剑在地下埋藏千年,出土后仍然寒气逼人,光洁如新,将开采队员的手指割破,还一次划破了26层纸。

〔投影〕少年中国强。

设计意图:教师可利用动画生动形象地演示中国古代劳动人民金属冶炼的生产工艺,通过工艺流程的理论框图联系和解决实际生产中的问题,通过讲解中国古代劳动人民在金属冶炼方面的成就,激发青少年身为中国人的民族自豪感,使其坚定努力学习、报效祖国的信念。

四、教学反思

本教学设计重构了教学内容,基础内容以学生自学为主,其明线是对“开发利用金属矿物和海水资源”知识进行复习和总结,暗线是分析工艺流程题的解题方法。在此过程中,教师始终注重引导学生对课本知识进行再阅读,对课本中的复习题进行再分析。

本节课以“开发利用金属矿物和海水资源”为背景,实现了“让高三下学期学生从沉迷题海、不愿回归教材到愿意进行课本知识再阅读;从不会分析信息题,对化学生产实际比较陌生,到掌握工艺流程题的基本解题方法”的教学目标,教学效果显著。

◇责任编辑 邱 艳◇

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