課程思政與高中化學(xué)教學(xué)同行的實(shí)踐探索
——以“互助合作的配合物”為例

劉 潔

(廣東省佛山市高明區(qū)第一中學(xué))

1.問題的提出

繼2012年黨的十八大提出“把立德樹人作為教育的根本任務(wù)”后,習(xí)近平總書記于2016年提出“使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應(yīng)”,2022年黨的二十大提出的教育方針更加明確教育“為國選才、為黨育人”的重要作用。課程思政就是以課程為載體,以課堂教學(xué)為渠道,將思想政治教育融入課堂教學(xué)中,教師不僅僅局限于課本知識(shí)的傳授,還要在思想上引領(lǐng)學(xué)生,教會(huì)學(xué)生為人處事之道,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,從而幫助學(xué)生樹立正確積極的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,并將其延續(xù)到今后的學(xué)習(xí)、工作、生活中,真正成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和人類進(jìn)步需要的合格人才。

2.教學(xué)理念與設(shè)計(jì)

本文以人教版(2019)普通高中化學(xué)選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第三章第四節(jié)第一課時(shí)——互助合作的配合物為例,充分挖掘教學(xué)內(nèi)容中的思政元素進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),選擇合適的教學(xué)策略在教學(xué)過程中滲透思政教育,發(fā)揮化學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值,實(shí)現(xiàn)課程思政與化學(xué)教學(xué)同行,落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。

圖1 “互助合作的配合物”的教學(xué)框架

2.1 找準(zhǔn)化學(xué)知識(shí)與思政元素的切入點(diǎn)

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)(以下簡稱“新課標(biāo)”)對(duì)本節(jié)課的要求是“知道配位鍵的特點(diǎn),認(rèn)識(shí)簡單配位化合物的成鍵特征,了解配合物在生物、化學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,能運(yùn)用配位鍵解釋配合物的某些典型性質(zhì)”。配位鍵又稱“電子對(duì)給予—接受”鍵,其特點(diǎn)是一方提供孤電子對(duì),另一方提供空軌道,互助合作產(chǎn)生相互作用力,形成更穩(wěn)定的狀態(tài)。前面課堂中學(xué)習(xí)共價(jià)鍵的時(shí)候也遇到過這種合作,但普通的共價(jià)鍵的特點(diǎn)是需要幾個(gè)電子就拿出幾個(gè)電子,拿出電子共用是為了得到,相比之下,配位鍵的合作就更顯得偉大、無私了。

由于社會(huì)環(huán)境和家庭環(huán)境的影響,當(dāng)代學(xué)生缺乏互助合作意識(shí),本文選擇從配位鍵的互助合作特點(diǎn)出發(fā)滲透思政教育,引導(dǎo)學(xué)生感知、探究微粒間的互助合作,并在日常生活、目前學(xué)習(xí)、日后工作中發(fā)揚(yáng)這種互助合作的精神。

2.2 選擇合適的教學(xué)策略滲透思政教育

本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)是“知道配位鍵的特點(diǎn)并能分析簡單配位化合物的成鍵特征”,而配位鍵概念抽象、配合物復(fù)雜陌生,使得課堂教學(xué)難度較大,故課堂教學(xué)中,教師應(yīng)設(shè)計(jì)豐富多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,選擇合適的教學(xué)策略,有效滲透“培養(yǎng)互助合作精神”的思政教育目標(biāo)。

本節(jié)課的思政教育目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生感知、體驗(yàn)并學(xué)會(huì)互助合作,故課堂選擇了小組積分評(píng)優(yōu)的競爭機(jī)制,通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)將小組互助合作貫穿于全部學(xué)生活動(dòng),如:實(shí)驗(yàn)感知配位鍵、實(shí)驗(yàn)探究配位鍵、表格梳理認(rèn)識(shí)配合物。這些課堂活動(dòng)均需要學(xué)生之間進(jìn)行合理地分工合作,小組才能快速且高質(zhì)量地完成每一項(xiàng)任務(wù),在課堂結(jié)束時(shí)贏得最高積分和獎(jiǎng)勵(lì)。

3.教學(xué)實(shí)施過程

3.1 新課引入

觀看自制小視頻《配位鍵的故事》,由銨根離子的形成過程了解配位鍵。

設(shè)計(jì)意圖:通過介紹我們熟悉的微粒中存在的特殊相互作用,引出配位鍵的概念,提出互助合作精神,降低學(xué)生對(duì)配位鍵知識(shí)的陌生感。

3.2 課堂探索

任務(wù)一:感知配位鍵

【思考】認(rèn)識(shí)了配位鍵后,請(qǐng)學(xué)生思考下面的問題。

1.初中階段,如何檢驗(yàn)產(chǎn)物中的水?有什么現(xiàn)象?

2.為什么無水CuSO4是白色的,而CuSO4·5H2O和CuSO4溶液都是藍(lán)色的呢?

3.是什么樣的作用力讓Cu2+與H2O結(jié)合在一起的呢?請(qǐng)用結(jié)構(gòu)式表示出來。

【師生互動(dòng)】小組代表發(fā)言,回答正確為小組積1分。

1.無水硫酸銅 白色粉末變藍(lán);

2.除了有Cu2+還有H2O,[Cu(H2O)4]2+是藍(lán)色的;

設(shè)計(jì)意圖:通過學(xué)生已掌握的初中知識(shí),引出藍(lán)色離子[Cu(H2O)4]2+,引導(dǎo)學(xué)生感知配位鍵的存在,感受微粒間的互助合作,并運(yùn)用配位鍵知識(shí)解釋真實(shí)且熟悉的化學(xué)問題。小組代表回答問題且正確,為小組積1分,利用小組競爭機(jī)制充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂參與度。

任務(wù)二:探究配位鍵

通過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步探究配位鍵,小組合作完成實(shí)驗(yàn)探究,分工建議:每小組6人,2人負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)操作,2人記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,2人整理討論結(jié)果。

【實(shí)驗(yàn)探究1】

實(shí)驗(yàn)操作取4 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液于試管中,滴加幾滴氨水,出現(xiàn)難溶物后,繼續(xù)加入氨水,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;再加入8 mL 95%乙醇(極性較小的溶劑),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象藍(lán)色溶液出現(xiàn)藍(lán)色沉淀后,繼續(xù)加入氨水,;再加入8 mL 95%乙醇(極性較小的溶劑), 解釋用離子方程式描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

【師生互動(dòng)】小組代表發(fā)言,回答正確為小組積1分。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:藍(lán)色沉淀溶解,產(chǎn)生深藍(lán)色溶液,有深藍(lán)色晶體析出。

【小組討論1】

1.繼續(xù)加氨水,溶液變?yōu)樯钏{(lán)色,深藍(lán)色是哪種離子?利用平衡移動(dòng)原理解釋,為什么藍(lán)色沉淀會(huì)溶解?

回到家，楚墨已經(jīng)做好了晚飯。油燜大蝦、蜜汁苦瓜、海帶排骨、萵筍木耳、紫菜雞蛋湯，一瓶紅葡萄酒擺在餐桌一角。念蓉問他：“忙了多長時(shí)間？”楚墨說：“一個(gè)下午。”念蓉說：“今天不是咱倆的生日吧？”楚墨在圍裙上擦擦手，說：“都是你喜歡的菜。知道你昨晚沒有睡好，燒幾道好菜給親愛的補(bǔ)補(bǔ)。”

2.加入乙醇(極性較小的溶劑)后為什么會(huì)有深藍(lán)色晶體析出?

3.寫出離子方程式,并從結(jié)構(gòu)角度推測(cè)Cu2+、NH3間的配位鍵與Cu2+、H2O間的配位鍵的強(qiáng)弱大小?

【師生互動(dòng)】小組代表發(fā)言,回答正確為小組積1分。

1.受到四水合銅離子的啟發(fā),猜測(cè)深藍(lán)色是四氨合銅離子的顏色;利用平衡移動(dòng)原理,

[Cu(NH3)4]2+

Cu2+與NH3以配位鍵結(jié)合,Cu2+濃度降低,平衡向著Cu(OH)2沉淀溶解的方向進(jìn)行;

實(shí)驗(yàn)探究1結(jié)論:配位鍵強(qiáng)度有大有小,配位鍵越強(qiáng)配合物越穩(wěn)定。

【實(shí)驗(yàn)探究2】

實(shí)驗(yàn)操作①向盛有少量蒸餾水的試管中滴加2滴FeCl3溶液,然后再滴加2滴KSCN溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;②向盛有少量蒸餾水的試管中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液,然后再滴加2滴KSCN溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象① ;② 解釋用離子方程式描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

【師生互動(dòng)】小組代表發(fā)言,回答正確為小組積1分。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:①溶液出現(xiàn)血紅色 ②溶液無明顯變化。

【小組討論2】

1.在必修內(nèi)容中KSCN溶液有什么重要作用?

2.為什么兩個(gè)試管中現(xiàn)象不同?能不能用離子方程式表示?

3.為什么都含有三價(jià)鐵的三種離子(Fe3+、[Fe(CN)6]3-、[Fe(SCN)n]3-n),顏色不同?

【師生互動(dòng)】小組代表發(fā)言,回答正確為小組積1分。

1.KSCN溶液用來檢驗(yàn)Fe3+;

3.三種離子的顏色不同,說明三種離子都含有三價(jià)的鐵但是性質(zhì)不同。

實(shí)驗(yàn)探究2結(jié)論:形成配位鍵的配離子與簡單離子的性質(zhì)不同。

設(shè)計(jì)意圖:通過分組實(shí)驗(yàn)觀察宏觀現(xiàn)象,然后小組討論探尋微觀本質(zhì)并交流分享,深入認(rèn)識(shí)配位鍵。實(shí)驗(yàn)探究1藍(lán)色溶液[Cu(H2O)4]2+最終變?yōu)樯钏{(lán)色溶液[Cu(NH3)4]2+可得出結(jié)論:配位鍵與配位原子的電負(fù)性有關(guān),配位鍵越強(qiáng)物質(zhì)越穩(wěn)定;實(shí)驗(yàn)探究2中Fe3+遇到KSCN溶液出現(xiàn)血紅色而[Fe(CN)6]3-沒有血紅色,且三種離子的顏色各不相同,說明由于配位鍵的存在,配離子與簡單離子的性質(zhì)不相同。學(xué)生在分工合作的模式下完成實(shí)驗(yàn)探究,既學(xué)習(xí)了配位鍵知識(shí)又體驗(yàn)了互助合作,課堂教學(xué)既完成了教學(xué)目標(biāo)又達(dá)到了思政教育的目的。

任務(wù)三:識(shí)別配合物

【思考】配位鍵和配位化合物有沒有什么關(guān)系?有配位鍵的化合物就是配合物嗎?配合物是不是一定有配位鍵?

配合物:________離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以________結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物,簡稱配合物。

【師生互動(dòng)】金屬 配位鍵

【小組討論3】按要求填寫下列表格,已知:CN-的電子式為[∶C??N∶]-;CO的電子式為∶C??O∶,填寫完表格后,請(qǐng)你們從表格中發(fā)現(xiàn)有關(guān)配合物組成的規(guī)律?并試著設(shè)計(jì)出一個(gè)常見配合物的組成模型?

配合物配離子中心離子(原子)配體配位原子配位數(shù)[Ag(NH3)2]OH(NH4)2[PtCl6]Na3[AlF6]K3[Fe(CN)6]Ni(CO)4[Co(NH3)5Cl]Cl2

【師生互動(dòng)】每組選出一份優(yōu)秀學(xué)案進(jìn)行投影,正確率前三的小組各積1分;小組代表發(fā)言,回答正確為小組積1分。

配合物配離子中心離子(原子)配體配位原子配位數(shù)[Ag(NH3)2]OH[Ag(NH3)2]+Ag+NH3N2(NH4)2[PtCl6][PtCl6]2-Pt4+Cl-Cl6Na3[AlF6][AlF6]3-Al3+F-F6K3[Fe(CN)6][Fe(CN)6]3-Fe3+CN-C6Ni(CO)4無NiCOC4[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)5Cl]2+Co3+NH3、Cl-N、Cl6

小組分享配合物組成的規(guī)律:

1.配離子中心可以是金屬離子也可以是原子,過渡元素居多;

2.配體可以是離子也可以是分子,可以是一種也可以是多種;

3.常見的配位數(shù)是2、4、6,一價(jià)金屬是2、二價(jià)金屬是4、三價(jià)金屬是6。

常見配合物的組成模型:[金屬離子或原子(配體分子或離子)配位數(shù)]其他離子

設(shè)計(jì)意圖:本次討論時(shí)間緊任務(wù)重,必須采用互助合作的方式才能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按要求完成任務(wù),如果先組內(nèi)分工,然后再針對(duì)有困難的進(jìn)行討論,最后合并,即可拿出最優(yōu)學(xué)案為小組加分。學(xué)生在體驗(yàn)互助合作的學(xué)習(xí)活動(dòng)中,完成對(duì)配合物的認(rèn)識(shí),也進(jìn)一步體會(huì)到互助合作的重要性。

3.3 課堂小結(jié)

配位鍵定義電子對(duì)給予—接受鍵形成條件一方提供孤電子對(duì),另一方提供空軌道表示式與其他共價(jià)鍵一樣,用“—”表示特點(diǎn)一種特殊的共價(jià)鍵,具有方向性和飽和性,與其他共價(jià)鍵的鍵參數(shù)相同配合物配合物一定含有配位鍵,含有配位鍵的不一定是配合物,配位鍵越強(qiáng)配合物越穩(wěn)定

【拓展延伸】

(葉綠素)

(血紅素)

配合物在自然界普遍存在,在醫(yī)藥科學(xué)、化學(xué)催化、新型分子材料領(lǐng)域均有著廣泛應(yīng)用。

設(shè)計(jì)意圖:回顧梳理本節(jié)課知識(shí)點(diǎn),了解學(xué)生在本節(jié)課中互助合作的感受,并引導(dǎo)學(xué)生將互助合作精神延續(xù)到課外。

4.教學(xué)反思

課程思政是一種新型教學(xué)理念,化學(xué)教師要具有較強(qiáng)的思政教育意識(shí),肩負(fù)起立德樹人的教育重任。教師在研究新課標(biāo)的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容挖掘思政元素,切勿本末倒置;教學(xué)設(shè)計(jì)要將思政元素充分融入課堂,在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)落實(shí)思政教育,切勿牽強(qiáng)附會(huì)。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生在教學(xué)內(nèi)容中感知微粒間的互助合作精神,在課堂教學(xué)活動(dòng)中體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的互助合作,在小組競爭機(jī)制的激勵(lì)下培養(yǎng)自身的互助合作意識(shí),并能將互助合作精神延續(xù)至課外乃至未來。

課程思政是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要途徑,課程思政與化學(xué)教學(xué)同行,使學(xué)生在認(rèn)識(shí)化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)的同時(shí),形成良好的思想道德品質(zhì)并樹立積極正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,才能為國家培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來發(fā)展需要的合格人才。