高中化學金屬冶煉知識教學初探

馬娜

【摘要】筆者以人教版高中化學必修2中的“金屬礦物的開發(fā)利用”一課為例，通過深入挖掘金屬冶煉史，結(jié)合化學史內(nèi)容，設計了一系列有思考價值的問題，以引導學生構(gòu)建分析金屬冶煉方法的模型，并借助模型解決實際問題，從而促進學生核心素養(yǎng)的提升。

【關(guān)鍵詞】金屬冶煉;模型;核心素養(yǎng)

金屬是日常生活中很常見的物質(zhì)，掌握金屬及其化合物的性質(zhì)、用途是高一學生化學學習的重點之一?；瘜W教師精心設計“金屬礦物的開發(fā)利用”一節(jié)的教學活動，有利于學生了解金屬冶煉的過程及不同金屬的冶煉方法。

一、教材分析

“化學與自然資源的開發(fā)利用”被安排在人教版高中化學必修2第四章必修模塊的結(jié)尾部分?！伴_發(fā)利用金屬礦物和海水資源”是幫助學生更好地了解、應用元素化合物性質(zhì)的重要內(nèi)容，也是最能體現(xiàn)化學學習價值的環(huán)節(jié)設計，可以引導學生建立科學、技術(shù)與社會之間的聯(lián)系，實現(xiàn)學以致用[1]。本課時設置在學生對氧化還原反應概念，鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物性質(zhì)，以及對金屬冶煉知識有一定認識后，旨在引導學生系統(tǒng)了解金屬冶煉方法，幫助學生更為深入地掌握與運用氧化還原反應相關(guān)知識，使其學會運用化學變化規(guī)律實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。本節(jié)課的教學安排不僅有利于加深學生對元素化合物、氧化還原知識技能的深層次再理解、再學習，還可以使學生深刻體會化學在自然資源利用中的作用，正確認識人與自然的和諧發(fā)展。

二、學情分析

在這一階段，學生已經(jīng)完成對《化學1》中常見元素化合物性質(zhì)的學習，并掌握了含氧化還原反應在內(nèi)的基本反應原理，初步了解了某些物質(zhì)轉(zhuǎn)化方法。但是，還有一些問題需要注意。

首先，學生沒有完全掌握物質(zhì)轉(zhuǎn)化的化學原理。這一階段，學生雖然了解了能夠運用置換、化合等途徑來完成物質(zhì)轉(zhuǎn)化，但是還未能深入理解物質(zhì)背后所蘊含的“價類二維”思想，在遇到新物質(zhì)時仍然不清楚如何正確選擇轉(zhuǎn)化方法。

其次，學生沒有建構(gòu)起證據(jù)推理的認知模型，在遇到具體化學問題時，缺少運用建立認知模型解決問題的意識。

最后，學生對化學史的發(fā)展缺少必要的認識，不能客觀、準確地認識化學在人類社會發(fā)展中起到的積極作用。

通過對本節(jié)課內(nèi)容的學習，學生能夠從氧化還原角度深入理解物質(zhì)轉(zhuǎn)化原理，并總結(jié)出金屬冶煉一般規(guī)律，進而構(gòu)建起分析金屬冶煉的認知模型;基于金屬冶煉史，體會化學運用于人類生產(chǎn)、生活的巨大價值與作用[2]。

三、教學目標

（1）宏觀辨識與微觀探析：使學生能從不同角度對金屬進行分類，且從微觀層面理解金屬冶煉的本質(zhì)，根據(jù)金屬的性質(zhì)預測對應的冶煉方法，再一次鞏固“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應用”的觀念。

（2）變化觀念與平衡思想：通過對金屬冶煉方法的學習及規(guī)律進行總結(jié)，使學生認識到化學變化需要在一定的條件下完成，并遵循一定規(guī)律;讓學生能多角度分析物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題，并形成運用所學知識解決生活問題的意識。

（3）證據(jù)推理與模型認知：使學生形成一定的證據(jù)意識，并能夠基于此對物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、變化等系列問題提出假設，再通過分析進行進一步證實;構(gòu)建金屬冶煉認知模型后，能運用模型解決金屬冶煉問題。

（4）科學精神與社會責任：使學生能說明常見金屬及其化合物的應用（金屬冶煉）對社會發(fā)展的價值、對環(huán)境的影響、對人類文明進步的偉大貢獻;結(jié)合人類冶金史與化學科學發(fā)展的趨勢，引導學生樹立嚴謹、求實的科學態(tài)度，形成崇尚和追求真理的意識，并樹立可持續(xù)發(fā)展與綠色化學的理念。

四、教學重點和難點

（一）教學重點

了解化學方法在金屬礦物開發(fā)（金屬冶煉）中的作用。

（二）教學難點

在掌握金屬冶煉一般原理基礎上，加深學生對不同金屬冶煉方法的進一步了解。

五、設計導圖

六、教學過程

七、板書設計（見圖1）

八、教學反思

本節(jié)課從甘肅金屬資源分布圖及政府工作報告引入，力圖讓學生明確金屬礦物開發(fā)利用的必要性，依據(jù)金屬冶煉史，探訪金屬的“前世今生”，將化學史貫穿始終，同時提升學生的信息整合能力。

分析金屬冶煉方法的模型，有利于學生證據(jù)模型意識的形成，但是，其也存在一些不足之處。教師應充分發(fā)揮學生的主觀能動性，讓他們在課前積極調(diào)研整合，先學習了解金屬礦物開發(fā)利用的現(xiàn)有情況，再在課堂上匯總梳理，為學生研究性學習活動的展開明確方向和內(nèi)容。

【參考文獻】

王磊.基于核心素養(yǎng)的化學學科能力研究[M].北京：北京師范大學出版社，2017.

林崇德.21世紀學生發(fā)展核心素養(yǎng)研究[M].北京：北京師范大學出版社，2017.