“沉淀溶解平衡”教材分析

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  摘要:针对人教版普通高中课程标准教科书《选择性必修1》中“沉淀溶解平衡”进行教材分析,包括教材的地位与作用、教学目标、教学重难点、教学内容分析、教材习题设计特点、教学建议等6个方面。重点阐述教材的设计思路、呈现方式、知识价值和隐性知识,深挖教材中内隐的情感素养和学科素养,并针对教材中存在的问题提出些许建议,以供各位同僚参考。
  关键词:沉淀溶解平衡  教材分析  教材知识价值  隐性知识  教学建议
  中图分类号:G4 文献标识码:A
  1 教材的地位与作用
  “沉淀溶解平衡”是人教版普通高中课程标准教科书《选择性必修1》第三章第四节的内容。本节教材要使学生在已有经验的基础上进一步加强化学思维与方法的运用。教材介绍了溶度积与离子积的相关概念以及通过比较KSP与Q之间的关系,借此判断难溶电解质能否成为沉淀或溶解,溶度积与离子积之间的关系也可以为解释第二课时沉淀的形成、转化與溶解埋下伏笔。通过本节课的学习有助于学生建构宏微结合、变化观、平衡观等化学观念,在此基础上,将水解平衡、电离平衡、化学平衡与沉淀溶解平衡融会贯通,使化学知识形成一条在逻辑上相互照应的知识链。
  2 教材内容的教学目标
  (1)认识难溶电解质在水溶液中存在沉淀溶解平衡,通过实验证明能意识到难溶电解质沉淀溶解平衡的存在,并进一步发展粒子观、平衡观等化学观念。
  (2)能够通过实验学习沉淀的形成、溶解与转化,并能够利用化学平衡移动的原理进行解释,形成变化观念与平衡思想、宏观辨识与微观探析等化学核心素养。
  3 教材内容的重难点
  (1)重点:难溶电解质沉淀溶解平衡的原理、溶度积与离子积的概念、沉淀溶解平衡的应用。
  (2)难点:应用化学平衡理论解释沉淀的生成、溶解和转化,并将理论运用于生产生活中。
  4 教材内容分析
  4.1教材内容的设计思路
  首先教材结合硝酸银溶液与氯化钠溶液反应生成的离子方程式提出问题,然后引导学生根据教材91页的表格以及对化学反应限度、化学平衡原理的认识,形成“难溶电解质的溶解度很小,但并不是完全不能溶解”的观念,从而为学习沉淀溶解平衡的原理奠定基础。
  然后,从氯化银固体的溶解和沉淀生成两个角度进行讨论,引导学生进行沉淀溶解平衡的学习。同时,教材结合氯化银和硫化银的沉淀溶解平衡,介绍溶度积常数及其表达式,根据KSP与溶Q的相对大小,判断溶液中难溶电解质的沉淀或溶解情况,为第二课时介绍沉淀溶解平衡的应用打下基础。
  4.2教材内容的知识价值
  4.2.1迁移价值
  迁移价值是指事先获得的知识能够促进后续知识的学习,它有助于更好地解决发展过程中遇到的各种问题和困难[1]。例如,如在第一课时中学习的难溶电解质的沉淀溶解平衡是动态平衡,我们可以对第一课时所学的知识进行迁移,通过改变条件,使平衡向着需要的方向移动——溶液中的离子转化为沉淀、或沉淀转化为离子,进而进入第二课时的学习。
  4.2.2认知价值
  认知价值是指获得知识的过程是学生对知识的自主探究过程,这个过程本身能够提高学生学会学习的能力[2]。例如,在“思考与讨论”栏目中,设置了探究性题目,要求学生在沉淀反应完成后溶液中剩余离子的浓度能够尽量小的条件下,如要除去某溶液中的硫酸根,会选择加入钙盐还是钡盐?为什么?如何使溶液中剩余的离子浓度能够尽量少?
  4.2.3情意价值
  情意价值是指知识的学习过程会对学生的情感、意志、态度和价值观等的发展产生积极的影响[3]。例如,在无机物的制备和提纯、废水处理等领域,常利用沉淀来达到分离或除去某些离子的目的[4]。将化学知识的学习融入到生产生活中,紧密了化学与生活的联系,培养学生的社会责任感和绿色化学的意识。
  4.3教材内容的隐性知识
  隐性知识是显性知识的有机延伸,两者是相辅相成,相互影响的,教师没有对教材内容中的隐性知识进行挖掘,学生在学习中获得的便是机械式、教条式的知识,很难培养学生的问题发现、问题解决的能力。表1是对本节课隐性知识的挖掘与利用。
  5 教材习题的设计特点
  习题是教科书的重要组成部分,是学生理解和巩固所学知识、发展综合能力、形成问题解决意识和创新精神的重要载体[5]。2019年版教材在习题设计上存在如下特点:
  (1)关注基础,浅化层次与计算,增强学习动力。如课后习题第一和第二题,考察的是沉淀溶解平衡的相关暖概念,而第三题、第四题考察的则是沉淀溶解平衡的原理及其判断,题目设置由浅至深。
  (2)注重习题类型与表征方式的多样化。课后习题不仅设置了填空题,还有选择题、判断题、简答题等等。
  (3)加强习题与STS的联系,展示学科的魅力。课后习题与医疗、农业生产、废水除杂等领域相结合,加强化学与生活、生活、科技、生产等各方面的联系。
  参 考 文 献
  [1,3] 王后雄. 高中化学新课程教科书单元内容设计及知识价值分析[J]. 化学教学, 2008(04): 28-32.
  [2] 潘鸿章. 化学优质课评比中对教材进行二次开发的研究[J]. 化学教育, 2014, 35(03): 27-34.
  [4] 沈旭东. 化学反应原理模块新增知识点习题命制与析解[J]. 化学教学, 2009(11): 68-71.
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