裴銳

摘要：這節(jié)課從資源的角度復(fù)習(xí)水的相關(guān)內(nèi)容，從水資源的儲(chǔ)量和分布，水的凈化，硬水軟化，水污染和治理，保護(hù)水資源和節(jié)約用水五大板塊展開。教學(xué)中，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生資源觀、微粒觀、實(shí)驗(yàn)觀、價(jià)值觀、元素觀的構(gòu)建，拓展訓(xùn)練學(xué)生思維的深廣度，力求務(wù)實(shí)高效。

關(guān)鍵詞：問題情境;核心素養(yǎng);知識(shí)價(jià)值;思維廣度;綠色化學(xué)

文章編號(hào)：1008-0546（2019）05-0049-05

中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.05.016

初中階段的化學(xué)教育是化學(xué)教育的啟蒙階段，其主旨是為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和化學(xué)核心素養(yǎng)的提升打下一定的基礎(chǔ)，而化學(xué)課堂教學(xué)則是學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)得以有效提升的主戰(zhàn)場(chǎng)。為此，江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究室開發(fā)了“名師課堂——教學(xué)新時(shí)空”，利用網(wǎng)絡(luò)面向全國進(jìn)行課堂教學(xué)直播。筆者參加的活動(dòng)的主題是“基于學(xué)生核心素養(yǎng)提升的化學(xué)課堂教學(xué)”，專家會(huì)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)課。本節(jié)直播課是一節(jié)關(guān)于水資源的中考復(fù)習(xí)課?，F(xiàn)將這節(jié)課堂實(shí)錄和教學(xué)反思呈現(xiàn)給大家，期待交流和探討。

一、教學(xué)地位和主要內(nèi)容

水作為初中化學(xué)中非常重要的一種常見物質(zhì)，它在2011版初中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)中，身邊的化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)與社會(huì)發(fā)展兩個(gè)一級(jí)主題下都有涉及。課標(biāo)中的具體要求是知道水對(duì)生命活動(dòng)的重大意義，認(rèn)識(shí)水是寶貴的自然資源，樹立保護(hù)水資源和節(jié)約用水的意識(shí)。筆者認(rèn)為：這些目標(biāo)的達(dá)成絕不是喊喊口號(hào)就能實(shí)現(xiàn)的，而要付諸于行動(dòng)。水資源不僅是化學(xué)學(xué)科研究的問題，地理、生物、物理等其他學(xué)科也會(huì)關(guān)注水資源的問題，也是一個(gè)社會(huì)化的綜合性的問題。這節(jié)課主要是從化學(xué)的視角去研究水資源的問題，關(guān)注水資源的應(yīng)用、凈化、軟化、污染和治理。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.認(rèn)知性目標(biāo)：知道硬水和軟水的區(qū)別，了解吸附、沉淀、過濾和蒸餾的凈水常用方法，知道活性炭和明礬的凈水作用，利用已經(jīng)掌握的酸堿鹽的知識(shí)，從根本上去理解硬水軟化和水污染的原因和治理的辦法。

2.技能性目標(biāo)：能獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能解決污水治理問題。

3.體驗(yàn)性目標(biāo)：通過硬水軟化和污水處理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，初步意識(shí)到水污染對(duì)人類的危害，初步形成水是生命之源的資源觀，知道水對(duì)生命活動(dòng)的重大意義，認(rèn)識(shí)水是寶貴的自然資源，樹立起保護(hù)水資源和節(jié)約用水的意識(shí)。

三、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：水的作用，水的凈化過程，硬水軟化，水污染的污染物研究和污染的治理。

難點(diǎn)：硬水軟化和污水治理。

四、教學(xué)實(shí)錄和設(shè)計(jì)意圖

1.了解水資源的稀缺，從化學(xué)視角感知保護(hù)水的重要性，感知化學(xué)的資源價(jià)值。

【引入】請(qǐng)大家看一張圖片。

【師】這張照片是我國“風(fēng)云二號(hào)”衛(wèi)星從太空中拍攝的地球照片，可以看到地球是一顆藍(lán)色的星球，這是為什么呢？

【師】所以地球其實(shí)是個(gè)水球，那這些水主要是海水還是淡水呢？它們的比例關(guān)系是多少呢？

【投影】地球上總水量圖

【師】觀察這幅圖，大家有什么發(fā)現(xiàn)呢？

【師】由此可見，淡水資源極其稀少，非常寶貴。

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生已有的知識(shí)，創(chuàng)設(shè)情境，引入課題，容易引起學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的參與熱情，使復(fù)習(xí)更為高效，從水資源的分布圖，讓學(xué)生初步感受水資源的珍貴。

【師】板書：水資源的專題復(fù)習(xí)。

【過渡】首先請(qǐng)大家說說水在工、農(nóng)業(yè)以及日常生活中的用途。

【生】學(xué)生討論回答。

【師】大家剛才說的都很好。水的應(yīng)用其實(shí)還有很多，隨著我們學(xué)習(xí)的深入，將不斷感知水的重要作用。下面是我給大家進(jìn)行的一些總結(jié)：

【投影】工業(yè)上：溶劑、冷卻水、化工原料等，農(nóng)業(yè)上：參與光合作用、輸送養(yǎng)分等，生活上：洗滌、飲用等。

【師】你能從化學(xué)的視角來分析一下這些用途嗎？比如，工業(yè)上：作溶劑是因?yàn)楹芏辔镔|(zhì)都能溶于水，并且溶于水的物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)會(huì)更快。冷卻水是因?yàn)樗谋葻崛荼容^大，所以也常常被用于滅火。

化工原料：你要是個(gè)有心人，請(qǐng)你留意一下各個(gè)城市的化工廠，看它們都是位于哪里？大多都是這個(gè)城市靠近水源的地方，因?yàn)榛どa(chǎn)需要大量水，水也會(huì)直接參加化學(xué)反應(yīng)。

農(nóng)業(yè)上：水是光合作用的原料，植物吸收運(yùn)送養(yǎng)分也要靠水，沒有土壤但是把植物所需營養(yǎng)溶于水中也可以栽培植物。

生活上：我們每天洗漱需要水，水可以溶解許多物質(zhì)，我們每天也需要飲用大量的水，水是我們必需六大營養(yǎng)物質(zhì)之一。

設(shè)計(jì)意圖：老師了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，注意創(chuàng)設(shè)有價(jià)值的問題，在解決問題的過程當(dāng)中，激發(fā)學(xué)生的興趣，加強(qiáng)知識(shí)的鞏固和更深入的理解。完善知識(shí)體系的進(jìn)一步建構(gòu)。通過精心設(shè)計(jì)的問題，讓學(xué)生親身經(jīng)歷學(xué)習(xí)過程，鼓勵(lì)學(xué)生多角度、多層次的思考，在時(shí)間和空間上，保證學(xué)習(xí)活動(dòng)正常展開和學(xué)習(xí)行為真實(shí)發(fā)生。在復(fù)習(xí)過程中，老師設(shè)計(jì)的這些問題，重點(diǎn)放在讓學(xué)生在解決問題的過程中，感覺到化學(xué)與生活密切相關(guān)、化學(xué)學(xué)科是有價(jià)值的、學(xué)知識(shí)是能變成力量的。

2.了解自來水的來之不易，引入水的凈化，感知化學(xué)的知識(shí)價(jià)值。

【過渡】現(xiàn)在自然界的淡水，我們可以直接飲用嗎？

只有極少部分水質(zhì)好的地方可以，絕大多數(shù)都需要凈化才行。

【師】哪位同學(xué)知道自來水的生產(chǎn)過程呢？

【投影】自來水的生產(chǎn)過程：沉降一過濾一吸附一消毒

【師】在取水口處，首先進(jìn)行的是自然沉降，然后還會(huì)進(jìn)一步的加入一些絮凝劑使水更好地沉降，我們常用的絮凝劑是什么物質(zhì)？

【生】明礬。

【師】加入明礬后起到什么作用呢？

【生】使水中的懸浮雜質(zhì)聚集成大顆粒

【師】沉降的目的是為了更好地過濾，過濾不僅應(yīng)用于生產(chǎn)，在實(shí)驗(yàn)室中也是一種常用的凈水方法，過濾在凈水過程中起到怎樣的作用呢？

【生】除去不溶于水的固體雜質(zhì)。

【師】進(jìn)行吸附操作時(shí)，我們常用到的物質(zhì)是？

【生】活性炭。

【師】加入活性炭的目的是？

【生】脫色除臭。

【師】這是利用了活性炭的什么性質(zhì)？

【生】吸附性。

【師】經(jīng)過前面的處理后得到的水已經(jīng)是澄清透明的了，但是我們還要投藥消毒，比如通入氯氣等，為什么氯氣能殺死細(xì)菌呢？

【生】通過使細(xì)菌中蛋白質(zhì)變性而把細(xì)菌除去。

設(shè)計(jì)意圖：將知識(shí)系統(tǒng)化，條理化，理清楚知識(shí)脈絡(luò)，是復(fù)習(xí)知識(shí)的一個(gè)重要的任務(wù)，利用自來水凈化過程的主線：沉降一過濾一吸附一消毒，將明礬作用，過濾中的要點(diǎn)，活性炭的作用和原理，以及消毒劑的原理這些零碎知識(shí)，利用一線把它們穿起來，利于知識(shí)的鞏固和提升。

3.創(chuàng)設(shè)除水垢的問題情境，引入硬水軟化，感知化學(xué)的生活價(jià)值。

【師】這些水通過管道輸入用戶家后，若要飲用，還常要煮沸，這是為什么呢？

【生】防止經(jīng)過管道輸送到家庭戶的自來水被二次污染。

【過渡】如果有同學(xué)更細(xì)心地觀察過煮水用的水壺，會(huì)發(fā)現(xiàn)水壺底部會(huì)產(chǎn)生一些白色的固體物質(zhì)，有些地方的水很容易產(chǎn)生水垢，有些地方則需要較長時(shí)間。

設(shè)計(jì)意圖：真實(shí)、具體的問題情境是學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要載體。教師在教學(xué)中創(chuàng)造真實(shí)而有價(jià)值的問題情境，促進(jìn)學(xué)生有意義的學(xué)習(xí)，問題情境貼近生活實(shí)際，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，通過有意識(shí)地強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的學(xué)習(xí)行為，全面提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

【投影】水壺水垢

【師】這是由什么引起的呢？

【生】水的硬度較大。

【師】什么叫硬水？

【生】水中含有較多的鈣鎂離子。

【師】什么叫軟水呢？

【師】煮沸為什么可以降低水的硬度呢？

【師】下面我們先來看一些資料：

【投影】（經(jīng)查閱資料：家庭用水中往往會(huì)含有可溶性碳酸氫鈣ca（HCO3）2等其它物質(zhì)）

【學(xué)生】思考，回答，書寫化學(xué)反應(yīng)方程式。

【師】現(xiàn)在大家明白為什么煮沸可以降低水的硬度了嗎？

【生】使水中的鈣鎂離子形成沉淀。

【師】我們把這種方法叫做煮沸沉淀法。除了煮沸，我們還可以通過加入一些化學(xué)試劑來降低水的硬度。

【投影】有一杯主要含有氯化鈣和氯化鎂的硬水，某興趣小組提出軟化水的方案，請(qǐng)你一起來完成?？晒┻x擇的試劑有：ca（OH）2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、肥皂水。

【師】經(jīng)過上述實(shí)驗(yàn)得到的水樣是否為軟水？請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證。

【生】取樣加入肥皂水，攪拌或振蕩，肥皂泡多垢狀物少，是軟水。

【師】在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，我們一定要從操作、現(xiàn)象、結(jié)論三個(gè)方面進(jìn)行闡述。

大家猜測(cè)一下我們看到的現(xiàn)象應(yīng)該是怎樣的？該方案為什么能使水的硬度降低？

【生】解釋原理，物質(zhì)之間反應(yīng)，Ca²⁺、Mg²轉(zhuǎn)化為沉淀。寫方程式。

【師】小組反思：若①、②操作中所加物質(zhì)順序?qū)φ{(diào)，能否實(shí)現(xiàn)硬水軟化的目的？

【生】水中最終還會(huì)有Ca²⁺。

設(shè)計(jì)意圖：通過除去氯化鎂和氯化鈣的實(shí)驗(yàn)探究題的分析，理解和掌握了化學(xué)試劑沉淀法的基本思路，問題的設(shè)計(jì)從三個(gè)層次展開，第一個(gè)是選擇好試劑，寫方程式，第二個(gè)層次是自選試劑解決自己實(shí)驗(yàn)遇到問題，對(duì)能力要求上一個(gè)層次，第三個(gè)追問兩個(gè)過程對(duì)調(diào)添加試劑的順序，看看又會(huì)有什么結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，學(xué)生通過小組合作交流，得出不可以隨便調(diào)換順序，理解要保證實(shí)驗(yàn)成功，不但要考慮試劑的選擇，還應(yīng)考慮試劑添加的順序。學(xué)生的分析問題，解決問題的能力，就悄無聲息地發(fā)生了質(zhì)的飛躍。通過對(duì)比，學(xué)生總結(jié)出這種方法叫做化學(xué)試劑沉淀法。再次歸納前面兩種方法的特點(diǎn)，很容易理解蒸餾法和離子交換法。通過這種復(fù)習(xí)，讓學(xué)生形成基本的化學(xué)概念，體現(xiàn)元素觀、轉(zhuǎn)化觀、守恒觀的思想。

【師】所以在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，我們除了要關(guān)注實(shí)驗(yàn)原理，還要關(guān)注操作順序，這樣才能正確地完成實(shí)驗(yàn)。

【師】我們把這種方法叫做加化學(xué)試劑沉淀法。

【小結(jié)】對(duì)于硬水的軟化，除了剛才兩種方法以外，還有蒸餾法和離子交換法等，今后我們將進(jìn)一步深入地學(xué)習(xí)，但是這些方法共同的目的都是設(shè)法降低水中Ca²⁺、Mg²⁺的含量。

設(shè)計(jì)意圖：提高核心素養(yǎng)的途徑之一是：教育內(nèi)容要生活化?；趯W(xué)生實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)容，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。了解化學(xué)與生活的關(guān)系，對(duì)某些實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)容更有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣，對(duì)某些生活中的實(shí)際問題作出自己合理的判斷。形成積極的生活態(tài)度。從而提高自我生活質(zhì)量，增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值感。

4.尋找水體污染源，感知學(xué)化學(xué)的“有意義”價(jià)值。

【過渡】雖然硬水的使用給人類的生產(chǎn)、生活帶來許多不便，但是真正對(duì)人類威脅最嚴(yán)重的還是水體污染。

【投影】水污染的照片

【師】通過這一組照片，能總結(jié)出造成水污染的污染源有哪些嗎？

【生】工業(yè)三廢，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥農(nóng)藥的不合理使用，生活污水的任意排放。

【師】這些方面之所以成為污染源，是因?yàn)槠渲泻写罅康奈廴疚?，你知道哪些污染物呢?/p>

【師】剛才看的這些方面究竟會(huì)產(chǎn)生哪些污染物呢？