高中化學(xué)金屬冶煉知識教學(xué)初探

馬娜

【摘要】筆者以人教版高中化學(xué)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(xué)史內(nèi)容，設(shè)計(jì)了一系列有思考價值的問題，以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建分析金屬冶煉方法的模型，并借助模型解決實(shí)際問題，從而促進(jìn)學(xué)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(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一?；瘜W(xué)教師精心設(shè)計(jì)“金屬礦物的開發(fā)利用”一節(jié)的教學(xué)活動，有利于學(xué)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(xué)與自然資源的開發(fā)利用”被安排在人教版高中化學(xué)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(xué)生更好地了解、應(yīng)用元素化合物性質(zhì)的重要內(nèi)容，也是最能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)價值的環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，可以引導(dǎo)學(xué)生建立科學(xué)、技術(shù)與社會之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用[1]。本課時設(shè)置在學(xué)生對氧化還原反應(yīng)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(rèn)識后，旨在引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)了解金屬冶煉方法，幫助學(xué)生更為深入地掌握與運(yùn)用氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識，使其學(xué)會運(yùn)用化學(xué)變化規(guī)律實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。本節(jié)課的教學(xué)安排不僅有利于加深學(xué)生對元素化合物、氧化還原知識技能的深層次再理解、再學(xué)習(xí)，還可以使學(xué)生深刻體會化學(xué)在自然資源利用中的作用，正確認(rèn)識人與自然的和諧發(fā)展。

二、學(xué)情分析

在這一階段，學(xué)生已經(jīng)完成對《化學(xué)1》中常見元素化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)，并掌握了含氧化還原反應(yīng)在內(nèi)的基本反應(yīng)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(xué)生沒有完全掌握物質(zhì)轉(zhuǎn)化的化學(xué)原理。這一階段，學(xué)生雖然了解了能夠運(yùn)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(yùn)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(xué)生沒有建構(gòu)起證據(jù)推理的認(rèn)知模型，在遇到具體化學(xué)問題時，缺少運(yùn)用建立認(rèn)知模型解決問題的意識。

最后，學(xué)生對化學(xué)史的發(fā)展缺少必要的認(rèn)識，不能客觀、準(zhǔn)確地認(rèn)識化學(xué)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(xué)習(xí)，學(xué)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(jìn)而構(gòu)建起分析金屬冶煉的認(rèn)知模型;基于金屬冶煉史，體會化學(xué)運(yùn)用于人類生產(chǎn)、生活的巨大價值與作用[2]。

三、教學(xué)目標(biāo)

（1）宏觀辨識與微觀探析：使學(xué)生能從不同角度對金屬進(jìn)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(yù)測對應(yīng)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(yīng)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(xué)習(xí)及規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)變化需要在一定的條件下完成，并遵循一定規(guī)律;讓學(xué)生能多角度分析物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題，并形成運(yùn)用所學(xué)知識解決生活問題的意識。

（3）證據(jù)推理與模型認(rèn)知：使學(xué)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(shè)，再通過分析進(jìn)行進(jìn)一步證實(shí);構(gòu)建金屬冶煉認(rèn)知模型后，能運(yùn)用模型解決金屬冶煉問題。

（4）科學(xué)精神與社會責(zé)任：使學(xué)生能說明常見金屬及其化合物的應(yīng)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(jìn)步的偉大貢獻(xiàn);結(jié)合人類冶金史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢，引導(dǎo)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)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(xué)的理念。

四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

（一）教學(xué)重點(diǎn)

了解化學(xué)方法在金屬礦物開發(fā)（金屬冶煉）中的作用。

（二）教學(xué)難點(diǎn)

在掌握金屬冶煉一般原理基礎(chǔ)上，加深學(xué)生對不同金屬冶煉方法的進(jìn)一步了解。

五、設(shè)計(jì)導(dǎo)圖

六、教學(xué)過程

七、板書設(shè)計(jì)（見圖1）

八、教學(xué)反思

本節(jié)課從甘肅金屬資源分布圖及政府工作報(bào)告引入，力圖讓學(xué)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(xué)史貫穿始終，同時提升學(xué)生的信息整合能力。

分析金屬冶煉方法的模型，有利于學(xué)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(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓他們在課前積極調(diào)研整合，先學(xué)習(xí)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(xué)生研究性學(xué)習(xí)活動的展開明確方向和內(nèi)容。

【參考文獻(xiàn)】

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

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