高中學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)思考

應(yīng)化德

國家教育部課程標(biāo)準(zhǔn)制訂委員會，已基本完成對原《課堂標(biāo)準(zhǔn)》的修改，確立了以學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展為導(dǎo)向上的課程目標(biāo)，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，提高課程的適應(yīng)性和靈活性，使知識向能力和素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化，整合三維目標(biāo)，提出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，化學(xué)核心素養(yǎng)為宏觀辨識與微觀探析，變化觀念與平衡思想，證據(jù)推理與模型認(rèn)知，實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意思，科學(xué)精神與社會責(zé)任，稱五大核心素養(yǎng)。

原電池的學(xué)習(xí)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的好素材，根據(jù)本人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，知道不同的教師教學(xué)這個課題時效果相差很大，有的教師做完銅鋅原電池的實(shí)驗(yàn)得出原電池的形成條件，然后用該條件去判斷是否形成原電池，沒有微觀探析原電池的本質(zhì)，也沒有讓學(xué)生自主討論得出結(jié)論，從而抑制學(xué)生的思維，沒有將知識轉(zhuǎn)化成能力和素養(yǎng)。下面介紹本人對原電池的教學(xué)設(shè)計(jì)和核心素養(yǎng)的形成過程。

一、原電池教學(xué)設(shè)計(jì)思想

二、教學(xué)過程

1.回顧知識、提出問題

水電解會分解H2和O2，而H2與O2點(diǎn)燃會生成水，那么H2和O2在常溫常壓下會發(fā)生反應(yīng)嗎？

做演示實(shí)驗(yàn)，在U形管中先電解水，去掉外加電流，把兩個石墨電極連接生日賀卡，唱起了生日歌（學(xué)生驚訝），為什么？

設(shè)計(jì)目的：引起學(xué)生的好奇心，求知欲

2.已學(xué)知識，分析思考

根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)比較下列反應(yīng)，從反應(yīng)速率、能量變化、反應(yīng)類型、化合價變化、電子轉(zhuǎn)移等方面比較。

NaOH+HCl=NaCl+H2O Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

氧化還原反應(yīng)由氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)組成，兩者之間有電子轉(zhuǎn)移。

設(shè)計(jì)目的：充分利用已學(xué)知識，體現(xiàn)學(xué)科特色

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、學(xué)生動手

① Zn、Cu分別插入稀硫酸溶液中

Zn、Cu同時插入稀硫酸溶液中

③ Zn、Cu用連有電流計(jì)的導(dǎo)線連接，并插入稀硫酸溶液中

④ Cu、C用連有電流計(jì)的導(dǎo)線連接，并插入稀硫酸溶液中

第④個實(shí)驗(yàn)是對比實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生對原電池的本質(zhì)的理解，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

4.推理分析，自主討論

通過宏觀辨識和微觀的探析，理解原電池本質(zhì)這是學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容最關(guān)鍵的一步。必須做好三點(diǎn)：一是設(shè)計(jì)有效的問題；二是通過自主學(xué)習(xí)，討論與交流，讓學(xué)生自主得出結(jié)論，達(dá)到自主發(fā)展；三是歸納、總結(jié)、提高。

問題設(shè)計(jì)：

（1） 實(shí)驗(yàn)①Zn與稀硫酸反應(yīng)的電子是如何交換的？

（2） 實(shí)驗(yàn)③有電流的產(chǎn)生，判斷電子的流向，并說明H+能在銅片上得電子的原因。

（3） 實(shí)驗(yàn)①、③的電子交換有什么不同？

（4） 兩個電極的作用是什么？說說如何形成閉合回路？

（5） 實(shí)驗(yàn)④為什么沒有電流產(chǎn)生（或微小的電流）？那么形成電流的前提條件是什么？

（6） 什么是原電池？形成原電池的一般條件是什么？

（7） 對電極材料有什么要求？

討論歸納：

（1） 原電池的概念

利用合適的材料作電極，將氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開，使電子通過外電路，形成電流的裝置。或者，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。

（2） 形成原電池的一般條件

a.存在一個自發(fā)的放熱的氧化還原反應(yīng)

b.選擇合適的材料作電極

c.與電解質(zhì)（或電解質(zhì)溶液）形成閉合回路

（3） 電極材料的選擇

由反應(yīng)物的性質(zhì)決定

（4） 原電池的正負(fù)極

失去電子（流出電子）發(fā)生氧化反應(yīng)的電極為負(fù)極

得到電子（接納電子）發(fā)生還原反應(yīng)的電極為正極

5.原電池的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)論證

（1） Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2

（2） 2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+KCl

畫出實(shí)驗(yàn)裝置，電極反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

學(xué)生獲得成功感、快樂感、價值得到體現(xiàn)。

6.歸納與總結(jié)

微觀探析，必須到位，如本節(jié)教學(xué)關(guān)鍵是：

（1） 形成原電池，必須存在一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，能把兩個半反應(yīng)分開，有時必需用鹽橋。

（2） 在Cu、Zn、稀硫酸原電池中，H+為什么移動Cu極，而不移向Zn極

（3） 形成閉合回路，必須在電極上有電子的得失

（4） 分子極、離子極混合，為什么必須用鹽橋

（5） 原電池的電板材料由氧化還原反應(yīng)決定，也不一定是活性不同。

通過上述教學(xué)過程，充分體現(xiàn)了宏觀辨析與微觀探析變化觀（閉合回路），平衡思想（FeCl3與KI原電池），實(shí)驗(yàn)探究，創(chuàng)新意識，了解原電池的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，認(rèn)識化學(xué)學(xué)科在社會發(fā)展的作用，體現(xiàn)價值觀等化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。