摘 要:在高中學習階段,針對學生核心素養的有效培養已經成為當前教育改革的重點。通過以《化學反應進行的方向》為例,有效培養學生化學核心素養,希望可以為深入推進教學改革提供有效的借鑒與參考。
關鍵詞:高中化學;化學核心素養;教學評價
中圖分類號:G633.8
文章編號:2095-624X(2019)05-0106-01
一、化學核心素養
對學生進行高中化學核心素養培養,主要是培養學生從化學角度進行事物的觀察,并通過應用化學技能進行問題的解決,其中不僅包括化學的學科素養與思維素養,還涉及化學的信息素養以及跨學科的綜合創新素養等內容。
二、化學核心素養的有效培養
1.創設情境,滲透科學精神與社會責任
[PPT]一幅漫畫展示,在青青草原上有一群羊,當一輛轎車急駛而過后,有幾只羊倒地不起,并出現背景臺詞:我們中毒了。
師:在這幅漫畫中,雖然將汽車尾氣危害以夸張的方式表現出來,但卻是當今社會不可忽視的重要問題,那么汽車尾氣中都有哪些有害成分呢?
生:NO與CO。
師:由于化學反應所遵循的質量守恒定律可知,NO與CO將通過氧化還原反應轉變為無毒物質,這一過程中又發生了什么樣的化學反應呢?
生:2NO+2CO=N2+2CO2;2NO+2CO=N2+2C+2O2。
師:這是否是我們所期待的反應方向呢?其理論依據是什么?以下我們將對此問題展開相關探討。
2.類比推理,融入宏觀辨識與微觀探析
師:在我們的實際生活中,有很多變化都具有方向性,化學反應也是如此。下面我們就來對以下兩組反應進行一下判斷分析。
[PPT](1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,? ? ? NaOH+HCl=NaCl+H2O;
(2)2H2+O2? ? ? 2H2O, H2+Cl2? ? ? ?2HCl;
生:進行比較后,總結歸納出自發反應的定義。
師:完成交流與討論后,我們還需要對不熟悉的反應加以判斷,判斷其是否具有理論依據。
生:都是放熱反應。可以得出結論:化學反應方向呈現出放熱反應狀態,也就是說ΔH<0。
師:那么可不可以確定自發反應都屬于放熱反應呢?我們再來看,以下這樣幾個反應。
[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有利于反應自發進行,但自發反應不一定要ΔH<0。
師:因此,焓判據是判斷化學反應進行方向的判據之一。
3.構建新知,實現證據推理與模型認知
師:由于焓判據具有一定的局限,我們再來引入判斷反應能否自發進行的另一判據—熵判據。我們來看這樣兩個實驗,分別是五氧化二氮和碳酸銨在加熱條件下的分解,實驗結束后要組織學生進行交流討論。
[PPT] 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)? △H=+56.7kJ/mol
(NH4 )2CO3(s) NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9 kJ/mol
師:用熵增原理解釋下列吸熱反應能自發進行的原因。
生:自發反應中生成氣體物質的量增多的方向即熵增的方向。體系自發地向混亂度增加(即熵增加)的方向轉變,故可以用熵變來判斷反應進行的方向。
師:在一定溫度和壓強下,化學反應一定不能向著熵減少的方向自發進行嗎?
生:不一定。如2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe是一個熵減小的反應,也可以自發進行。
師:熵變僅是判斷化學反應進行方向的判據之一。
在學生求出正確答案后,教師進行適時總結評價,鼓勵學生運用所學知識進行實際問題的解決,進而通過對當前汽車尾氣處理中存在的反應慢以及效率低等問題,亟待找到既高效又價格低的催化劑來解決問題,由此激發學生對其產生進一步探索的欲望。
參考文獻:
[1]程遇玲.淺談高中化學學科核心素養的培養[J].中學化學教學參考,2017(13):8-11.
[2]錢華.初探核心素養背景下高中化學課堂教學的重構策略[J].中學化學教學參考,2016(13):17-19.
作者簡介:高麗麗(1992—),女,甘肅蘭州人,2017級天水師范學院碩士,研究方向:化學學科教育。