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高考背景下学生化学学科核心素养的培养策略

2020-03-15广东温海波

高中数理化 2020年6期
关键词:硝酸高中化学物质

◇ 广东 温海波

随着新高考改革的持续推进,“中国学生发展核心素养”的培养成为各学科教师进行教学研究的重要方向.基于此,建立一种新型的以高考为背景的核心素养培养机制,成为未来教育的根本目标之一.

1 高中化学学科核心素养基本内涵

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出,素质教育是我国教育中长期改革的重点,各学校必须着力培养学生的创新能力、实践能力、探索能力以及责任感和使命感.这一要求与核心素养的内涵具有相似性.化学学科核心素养包括五个方面的内容: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、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任.通过对这五个方面的培养,可以让学生对化学学习有更深刻的理解.

2 高中化学核心素养培养策略

2.1 立足生活,创设情境

高中化学核心素养的培养,必须让学生学会解决生活中的实际问题,锻炼学生的思维能力、知识迁移能力和知识的运用能力.通过情境教学,可以让一些比较抽象的化学反应原理变得更加直观.

例1下列说法正确的是( ).

A.“地沟油”不能食用,但可以用来做肥皂

B.煤的气化和液化都属于物理变化

C.维生素、糖类和蛋白质均可发生水解反应

D.PM2.5(微粒直径约为2.5×10-6m)分散在空气中形成气溶胶

分析本题看似简单,却需要学生对各种化学名词、化学反应过程、化学常识等知识点进行熟记,而这些不同知识点之间的联系不是很密切,学生很难做到对每一个知识点都记得很准确.在教学过程中添加一些生活情境,让枯燥的化学知识与实际生活相联系,就能够让学生在遇到相应问题的时候,仔细回顾生活中出现过的一些化学现象,同时回忆相关知识点,提高解答这种类型题目的正确率.所谓的“地沟油”是指生活中各种废弃的劣质油脂,例如,下水道的油腻漂浮物、利用猪内脏进行提炼的油、反复使用的食用油等,这些“油”中含有多种致癌物质,所以“地沟油”不能食用,但是其主要成分是由长烷基链饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸构成,可以在加碱煮沸的情况下发生皂化反应,用来制备肥皂;物理变化与化学变化的区别就是要看是否有新物质的形成,煤的气化是将煤炭转化为可供燃烧使用的CO、H2、CH4等可燃性气体,煤的液化是将煤炭转化为汽油、柴油等化工原料,所以,煤的气化和液化过程都有新物质生成,属于化学变化;微生物、蛋白质与糖类中的多糖都属于大分子物质,是由多种单体小分子通过形成一定强度的化学键形成的,所以在一定条件下它们都能发生水解反应,但是糖类中还有单糖的存在,例如葡萄糖、果糖、半乳糖等,它们都是小分子单体,所以不能发生水解反应;根据胶体的性质,处于一定分散系下的微粒,其直径处于1~100nm(10-9~10-7m)之间的属于胶体,可以发生丁达尔效应,并根据分散剂状态的不同,分别形成气溶胶、液溶胶以及固溶胶,而PM2.5微粒直径大于10-7m,故它不是胶体,也不能形成气溶胶.

2.2 认真思考,培养科学精神

化学学科的核心就是要认真对待每一个实验和工作的细节,并对其进行认真思考,从而为培养学生的社会责任以及科学的思维与态度奠定坚实的基础.要想在高中化学教学课堂中,实现这一教学目标,除了加强实践性课程的应用之外,还需要在教学的过程中培养学生注重做题细节、认真思考的能力.

例2为了测定某铜银合金的成分,现将30.0g合金溶于80mL13.5mol·L-1的浓硝酸中,待合金完全溶解后,在标准状况下,收集到气体6.72L,并测得浓硝酸溶液中氢离子物质的量浓度为1mol·L-1.假设反应后浓硝酸溶液的体积仍为80mL,试计算被还原硝酸物质的量以及合金中银的质量分数.

分析本题难度较大,有些学生初看题目会觉得通过简单计算就能够顺利地解决,但在实际做题过程中会发现有很多细节需要注意,稍有不慎就会导致题目出错.在教学过程中,教师要培养学生认真思考的能力,及时反思自己在做题过程中可能出现的问题,这对学生科学解题思维的形成具有很大的帮助,也有助于学生科学精神的培养.根据Cu、Ag的金属活动性顺序以及浓硝酸的化学性质可知:浓硝酸先与Cu发生氧化还原反应,生成NO2气体与Cu(NO3)2,随着反应的进行,浓硝酸的浓度逐渐下降变成稀硝酸,从而再与Cu发生氧化还原反应时,生成的气体变为NO,待Cu 全部消耗完毕之后,剩余的硝酸再与Ag发生氧化还原反应,生成NO 气体与AgNO3,待Ag完全溶解之后,反应结束.经过所有化学反应之后,一共生成气体(NO2与NO 气体)共0.3mol,根据N 原子守恒,所生成的气体中N 元素就是HNO3被还原得到的,所以被还原的硝酸物质的量为0.3mol.80mL13.5 mol·L-1的浓硝酸中含有的氢离子的物质的量为80×10-3L×13.5 mol·L-1=1.08 mol,反应结束后溶液中氢离子的物质的量为80×10-3L×1 mol·L-1=0.08 mol,由此可得,参与反应的硝酸物质的量共1.08-0.08=1.0 mol.设Cu、Ag的质量分别为x 与y,根据题目可得,铜银合金的质量为30.0g.所以x+y=30.0g.并且根据反应前后N 元素守恒可得+0.3mol=1.0mol.联立两个方程可得x=19.2g,y=10.8g,所以

2.3 发挥学生主体作用,注重自主探究

学生的自主探究是高中化学的重要学习方法之一,这种教学方法既能够发挥学生的主体作用,还能够加深学生对化学知识点的认知,提升高中化学知识的教学效果.

例3在实验桌上,有一个50mL 的量筒、一个100mL的容量瓶、一个10mL的移液管,一个带刻度的胶头滴管以及若干烧杯与锥形瓶.除此之外,还有一瓶装有物质的量浓度为2.00 mol·L-1的H2SO4溶液、一瓶质量分数为98%(M=98g·mol-1,ρ=1.84g·cm-3)的H2SO4溶液,以及蒸馏水.试只用所给玻璃容器和试剂配制1.84 mol·L-1的H2SO4溶液(最简单方法).

分析本题主要的考查点是:两种不同浓度的同种溶液如何进行选用及浓硫酸溶液的稀释问题.在实际教学过程中,教师应该将班级学生进行分组,让每个小组的学生都能够在合作中自主探究浓硫酸溶液的配制过程.在开始实验之前,教师应先用多媒体设备向学生介绍本实验的注意事项,并对本实验的重点、难点进行说明,教师还需要对类似习题的相关解法进行总结,告诉学生如何正确地处理实验探究类题目,加深学生的记忆.

新高考改革背景下,高中化学学科核心素养的培育不应局限于一些教学方法的改变,对于教学模式也应该有所创新.教师可以尝试通过“翻转课堂”“项目化学习”“多媒体教学”“慕课”等新形式,结合本文所提供的一些方法,重新设定课堂教学模式,以此增强学生的学习兴趣,培养学生的综合素质和能力.

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