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基于核心素养和学生能力培养及发展的教学实践
——以“硝酸的性质”为例

2018-11-08沈晓强

数理化解题研究 2018年30期
关键词:分液铜丝硝酸

沈晓强

(江苏省江阴市第一中学 214400)

一、核心素养是教育发展的必然要求

2016年9月《中国学生发展核心素养》正式发布,明确了学生发展核心素养是指学生应具备的能够适应终身发展和社会发展需要的必备品质和关键能力,是关于学生知识、技能、情感、态度和价值观等多方面要求的综合体现.它不是仅仅适用于某个特定学科,某些特定情境或特定人群的一种特殊素养,而是适用于一切情境和所有人的普遍性、综合性素养.核心素养对教师如何通过理解其内涵,在教学和评价中具体实施提出了新的挑战.在实际课堂中,化学学科核心素养具体表现为教师如何从学生已有知识水平和认知发展上创设真实的问题情境,从不同角度提出问题,产生认知冲突,分析研究和建立认知模型,运用化学实验等的多种探究活动,激发学生对化学的学习兴趣,促进学生学习方式的转变,培养他们的创新精神和实践能力,让学生对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断,参与有关化学问题的社会实践活动.

二、核心素养在化学教学中的具体实践

以苏教版普通高中课程标准实验教科书《化学1》专题4中“硝酸的性质”为例,构建基于化学核心素养的课堂教学,探讨在课堂教学中具体实践.

1.立足知识体系,研究教材及学情分析

本节课是苏教版化学必修1“专题4 硫、氮和可持续发展”里“第二单元 生产生活中的含氮化合物”的第三部分内容.根据编排顺序,它是高一学生对学习“氧化还原反应” 的实质和“硫酸”强氧化性质后的进一步深入与提高,为学生探究硝酸的化学性质奠定了一定的理论和实验基础.

2.按课程标准要求,确定教学目标

(1)了解硝酸的物理性质和重要用途;(2)掌握硝酸的不稳定性和强氧化性及化学方程式;(3)了解工业制硝酸的反应原理;

3.从知识、思想和方法三条主线结构化设计教学思路

4.创设情境,导入课题,激发兴趣的教学过程

【课题引入】《黄金大劫案》中一辆满载液体的槽罐车冲向金库,8t黄金迅速变为液体,顺着下水道流入了河里,挫败了日本人的阴谋.这种液体俗称王水,是盐酸和硝酸的按体积比3∶1的混合溶液.

【学生总结】纯硝酸是一种无色有刺激性气味的液体,密度比水大,能与水以任意比互溶,溶于水放热.工业浓硝酸的质量分数约为69%,易挥发.

【问题1】硝酸作为三大强酸之一,它有哪些酸的通性?

【总结归纳】学生:(1)使紫色的石蕊试液变红;(2)与金属反应;(3)与碱反应;(4)与某些碱性氧化物反应;(5)与某些盐反应,生成新盐和新酸 .

【问题2】1.装有浓硝酸的罐体破裂后为什么会产生大量红棕色气体?该气体会是什么物质?2.实验室为什么要把硝酸存放在棕色瓶?什么样的物、质需用棕色瓶保存?

【问题3】久置的硝酸为何会变黄?浓硝酸如何保存?

【总结归纳】学生:久置的硝酸变黄因为浓硝酸不稳定,分解产生了NO2并溶于硝酸所导致的;浓硝酸应保存在棕色细口瓶,低温、避光保存.

【实验1】用分液漏斗、单孔橡皮塞、铜丝、不等长U型管组成如图所示装置,在检查气密性后,打开分液漏斗的活塞,向长管一端注入稀硝酸至没过铜丝,关闭分液漏斗活塞,观察实验现象.

【总结归纳】学生:从实验中可以观察到:(1)铜丝溶解,(2)溶液变蓝,(3)有无色气体生成,与空气接触后变为红棕色.根据上述现象我们可以得出结论:铜能与稀硝酸发生氧化还原反应,生成硝酸铜和一氧化氮.

化学方程式:

【实验2】用相同的装置,打开分液漏斗的活塞,向长管一端注入稀硝酸硝酸至没过铜丝,关闭分液漏斗活塞,当铜丝与液面脱离后,打开分液漏斗的旋塞,让长管一端的液体将生成的气体压入分液漏斗,观察实验现象.

【总结归纳】学生:从实验中可以观察到:(1)铜丝和浓硝酸迅速反应,铜丝溶解,(2)溶液变绿,(3)有红棕色气体生成.根据上述现象我们可以得出结论:铜能与浓硝酸发生氧化还原反应,生成硝酸铜和二氧化氮.

化学方程式:

【教师总结】在加热条件下,硝酸也能和某些非金属单质碳反应.

【查阅资料】硝酸的工业用途:常用来制造染料、农药、炸药、肥料、硝酸盐等.

硝酸的工业制法:

(1)在热交换器中,氨与氧气在催化剂的作用下发生反应,生成一氧化氮.

(2)在转换器中,一氧化氮被氧气氧化成二氧化氮.

(3)在吸收塔中,二氧化氮与水反生,生成硝酸.

三、基于化学核心素养下的教学感悟

本节课采用“情境—启发—讨论—探究”的教学模式,以知识线为脉络,以情境作为载体,从学生已有的知识为起点,通过对硝酸强氧化性的实验探究,让学生从硝酸与铜反应的现象出发,根据氧化还原反应的基本规律,分析反应生成产物的特点,从而得出浓稀硝酸在化学性质上的相似性和不同点,学会通过化学实验进行观察、比较、归纳总结去探究物质性质的基本方法;通过设置问题情景启发学生的问题意识,激发学生探索知识的热情;通过例举硝酸的用途和动画模拟工业制法,让学生感受化学知识的真实性,感受化学与社会、生活的关系;认识化学知识的真实意义和存在价值.让学生参与课堂,可以让教学形式多样化,教学评价多元化,学生地位主体化,由“教、学、评”的一体化,以“素质”促进学生化学核心素养的提升.

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