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摘 要:在高中学习阶段,针对学生核心素养的有效培养已经成为当前教育改革的重点。通过以《化学反应进行的方向》为例,有效培养学生化学核心素养,希望可以为深入推进教学改革提供有效的借鉴与参考。
关键词:高中化学;化学核心素养;教学评价
中图分类号:G633.8
文章编号:2095-624X(2019)05-0106-01
一、化学核心素养
对学生进行高中化学核心素养培养,主要是培养学生从化学角度进行事物的观察,并通过应用化学技能进行问题的解决,其中不仅包括化学的学科素养与思维素养,还涉及化学的信息素养以及跨学科的综合创新素养等内容。
二、化学核心素养的有效培养
1.创设情境,渗透科学精神与社会责任
[PPT]一幅漫画展示,在青青草原上有一群羊,当一辆轿车急驶而过后,有几只羊倒地不起,并出现背景台词:我们中毒了。
师:在这幅漫画中,虽然将汽车尾气危害以夸张的方式表现出来,但却是当今社会不可忽视的重要问题,那么汽车尾气中都有哪些有害成分呢?
生:NO与CO。
师:由于化学反应所遵循的质量守恒定律可知,NO与CO将通过氧化还原反应转变为无毒物质,这一过程中又发生了什么样的化学反应呢?
生:2NO+2CO=N2+2CO2;2NO+2CO=N2+2C+2O2。
师:这是否是我们所期待的反应方向呢?其理论依据是什么?以下我们将对此问题展开相关探讨。
2.类比推理,融入宏观辨识与微观探析
师:在我们的实际生活中,有很多变化都具有方向性,化学反应也是如此。下面我们就来对以下两组反应进行一下判断分析。
[PPT](1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑, NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)2H2+O2 2H2O, H2+Cl2 2HCl;
生:进行比较后,总结归纳出自发反应的定义。
师:完成交流与讨论后,我们还需要对不熟悉的反应加以判断,判断其是否具有理论依据。
生:都是放热反应。可以得出结论:化学反应方向呈现出放热反应状态,也就是说ΔH<0。
师:那么可不可以确定自发反应都属于放热反应呢?我们再来看,以下这样几个反应。
[PPT]2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s) =NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
NaHCO3(s)+HCl(aq)==NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l)
生: ΔH<0有利于反应自发进行,但自发反应不一定要ΔH<0。
师:因此,焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。
3.构建新知,实现证据推理与模型认知
师:由于焓判据具有一定的局限,我们再来引入判断反应能否自发进行的另一判据—熵判据。我们来看这样两个实验,分别是五氧化二氮和碳酸铵在加热条件下的分解,实验结束后要组织学生进行交流讨论。
[PPT] 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
(NH4 )2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
师:用熵增原理解釋下列吸热反应能自发进行的原因。
生:自发反应中生成气体物质的量增多的方向即熵增的方向。体系自发地向混乱度增加(即熵增加)的方向转变,故可以用熵变来判断反应进行的方向。
师:在一定温度和压强下,化学反应一定不能向着熵减少的方向自发进行吗?
生:不一定。如2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe是一个熵减小的反应,也可以自发进行。
师:熵变仅是判断化学反应进行方向的判据之一。
在学生求出正确答案后,教师进行适时总结评价,鼓励学生运用所学知识进行实际问题的解决,进而通过对当前汽车尾气处理中存在的反应慢以及效率低等问题,亟待找到既高效又价格低的催化剂来解决问题,由此激发学生对其产生进一步探索的欲望。
参考文献:
[1]程遇玲.浅谈高中化学学科核心素养的培养[J].中学化学教学参考,2017(13):8-11.
[2]钱华.初探核心素养背景下高中化学课堂教学的重构策略[J].中学化学教学参考,2016(13):17-19.
作者简介:高丽丽(1992—),女,甘肃兰州人,2017级天水师范学院硕士,研究方向:化学学科教育。
关键词:高中化学;化学核心素养;教学评价
中图分类号:G633.8
文章编号:2095-624X(2019)05-0106-01
一、化学核心素养
对学生进行高中化学核心素养培养,主要是培养学生从化学角度进行事物的观察,并通过应用化学技能进行问题的解决,其中不仅包括化学的学科素养与思维素养,还涉及化学的信息素养以及跨学科的综合创新素养等内容。
二、化学核心素养的有效培养
1.创设情境,渗透科学精神与社会责任
[PPT]一幅漫画展示,在青青草原上有一群羊,当一辆轿车急驶而过后,有几只羊倒地不起,并出现背景台词:我们中毒了。
师:在这幅漫画中,虽然将汽车尾气危害以夸张的方式表现出来,但却是当今社会不可忽视的重要问题,那么汽车尾气中都有哪些有害成分呢?
生:NO与CO。
师:由于化学反应所遵循的质量守恒定律可知,NO与CO将通过氧化还原反应转变为无毒物质,这一过程中又发生了什么样的化学反应呢?
生:2NO+2CO=N2+2CO2;2NO+2CO=N2+2C+2O2。
师:这是否是我们所期待的反应方向呢?其理论依据是什么?以下我们将对此问题展开相关探讨。
2.类比推理,融入宏观辨识与微观探析
师:在我们的实际生活中,有很多变化都具有方向性,化学反应也是如此。下面我们就来对以下两组反应进行一下判断分析。
[PPT](1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑, NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)2H2+O2 2H2O, H2+Cl2 2HCl;
生:进行比较后,总结归纳出自发反应的定义。
师:完成交流与讨论后,我们还需要对不熟悉的反应加以判断,判断其是否具有理论依据。
生:都是放热反应。可以得出结论:化学反应方向呈现出放热反应状态,也就是说ΔH<0。
师:那么可不可以确定自发反应都属于放热反应呢?我们再来看,以下这样几个反应。
[PPT]2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s) =NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l)
NaHCO3(s)+HCl(aq)==NaCl(aq)+CO2(g)+H2O(l)
生: ΔH<0有利于反应自发进行,但自发反应不一定要ΔH<0。
师:因此,焓判据是判断化学反应进行方向的判据之一。
3.构建新知,实现证据推理与模型认知
师:由于焓判据具有一定的局限,我们再来引入判断反应能否自发进行的另一判据—熵判据。我们来看这样两个实验,分别是五氧化二氮和碳酸铵在加热条件下的分解,实验结束后要组织学生进行交流讨论。
[PPT] 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol
(NH4 )2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
师:用熵增原理解釋下列吸热反应能自发进行的原因。
生:自发反应中生成气体物质的量增多的方向即熵增的方向。体系自发地向混乱度增加(即熵增加)的方向转变,故可以用熵变来判断反应进行的方向。
师:在一定温度和压强下,化学反应一定不能向着熵减少的方向自发进行吗?
生:不一定。如2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe是一个熵减小的反应,也可以自发进行。
师:熵变仅是判断化学反应进行方向的判据之一。
在学生求出正确答案后,教师进行适时总结评价,鼓励学生运用所学知识进行实际问题的解决,进而通过对当前汽车尾气处理中存在的反应慢以及效率低等问题,亟待找到既高效又价格低的催化剂来解决问题,由此激发学生对其产生进一步探索的欲望。
参考文献:
[1]程遇玲.浅谈高中化学学科核心素养的培养[J].中学化学教学参考,2017(13):8-11.
[2]钱华.初探核心素养背景下高中化学课堂教学的重构策略[J].中学化学教学参考,2016(13):17-19.
作者简介:高丽丽(1992—),女,甘肃兰州人,2017级天水师范学院硕士,研究方向:化学学科教育。