国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

基于核心素養(yǎng)取向的板塊-任務(wù)式課堂教學(xué)設(shè)計

2024-06-26 07:51范麗紅
中學(xué)理科園地 2024年3期
關(guān)鍵詞:任務(wù)結(jié)構(gòu)化板塊

范麗紅

摘 ? 要:“素養(yǎng)為本”的有效課堂教學(xué)倡導(dǎo)化學(xué)知識的結(jié)構(gòu)化設(shè)計和真實問題情境的創(chuàng)設(shè),及開展多種形式的實驗探究活動。文章以“抗酸藥——NaHCO3片”創(chuàng)設(shè)真實問題情境,通過板塊-任務(wù)式設(shè)計,使學(xué)生通過實驗探究,進一步提升對NaHCO3和Na2CO3性質(zhì)的認(rèn)知,建立起知識間跨模塊聯(lián)系。

關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);結(jié)構(gòu)化;板塊;任務(wù)

板塊教學(xué)作為一種課堂教學(xué)形式,將教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)過程分成幾個逐層深化且緊密聯(lián)系的板塊[ 1 ]。板塊教學(xué)注重精心選點,利用“板塊”對選點進行集中突破,從而達到高效教學(xué)。

實施“素養(yǎng)為本”的化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計,要求在進行教學(xué)設(shè)計時,不僅要考慮到板塊的功能,還要考慮到板塊的連接方式,化學(xué)課堂教學(xué)板塊連接方式的設(shè)計既要符合學(xué)科邏輯,又要符合學(xué)生的認(rèn)知邏輯。

板塊系統(tǒng)中的“內(nèi)容”要素,在核心素養(yǎng)取向的化學(xué)教學(xué)中是以學(xué)習(xí)任務(wù)的形式呈現(xiàn)的?!盎瘜W(xué)學(xué)習(xí)任務(wù)”對于板塊素養(yǎng)功能的發(fā)揮具有決定性作用。學(xué)習(xí)任務(wù)是連接核心知識與具體知識點的橋梁和紐帶,是實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)化的重要環(huán)節(jié)。在化學(xué)教學(xué)過程中,要從化學(xué)學(xué)科整體上考慮建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)體系;在選擇和組織教學(xué)內(nèi)容時,不僅要關(guān)注模塊內(nèi)的聯(lián)系,也要重視跨模塊、跨學(xué)科間的聯(lián)系[ 2 ]。

基于任務(wù)的板塊結(jié)構(gòu)設(shè)計,在布置任務(wù)前,應(yīng)首先讓學(xué)生了解任務(wù)產(chǎn)生的背景,實際上就是創(chuàng)設(shè)情境。真實具體的問題情境可以為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)信息,促使學(xué)生主動探究,發(fā)散思考,靈活運用所學(xué)知識解決實際問題,是學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》對“金屬及其化合物”的要求:結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究,了解鈉及其重要化合物的主要性質(zhì),了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用[ 3 ]。本文以“Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)”為課例,開展了核心素養(yǎng)取向的板塊-任務(wù)式化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計研究。

1 ?教學(xué)設(shè)計

1.1 ?素養(yǎng)定位

“鈉及其化合物”是人教版高中《化學(xué)》(必修)第一冊第二章中的重點內(nèi)容。以已有知識為起點,使學(xué)生通過實驗,在真實情境中探究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理和科學(xué)探究素養(yǎng);通過學(xué)習(xí)侯氏制堿法的工藝流程,使學(xué)生掌握經(jīng)典物質(zhì)制備方案中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原理,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任素養(yǎng)。

1.2 ?教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)流程

教學(xué)目標(biāo):(1)基于實驗探究Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì),理解并掌握Na2CO3、NaHCO3相互轉(zhuǎn)化的途徑。建立鈉及其化合物的認(rèn)知結(jié)構(gòu),感悟核心元素各物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的內(nèi)在聯(lián)系。(2)探究侯氏制堿法的原理,充分認(rèn)識運用物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律進行物質(zhì)制備工藝流程的設(shè)計。

教學(xué)流程如圖1所示。

2 ?學(xué)情分析

本節(jié)課對學(xué)生的實驗操作能力、分析推理能力和歸納概括能力要求較高,高一學(xué)生對實驗有濃厚的興趣,參與實驗探究的積極性較高。但學(xué)生的實驗操作技能和解決實際問題的能力較低。

學(xué)生通常利用機械記憶的方法進行元素化合物部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),這使得學(xué)生對知識的理解不夠深刻。本節(jié)課中教師擬引導(dǎo)學(xué)生通過實驗對鈉及其化合物的性質(zhì)作出推斷和預(yù)測。通過問題引領(lǐng)學(xué)生進行深層次思考,提升學(xué)生對NaHCO3和Na2CO3性質(zhì)的認(rèn)知。

3 ?教學(xué)過程

3.1 ?情境創(chuàng)設(shè)

[師] (展示一瓶碳酸氫鈉片)碳酸氫鈉片作為一種抗酸藥,口服后可在胃內(nèi)直接中和胃酸,增大胃內(nèi)的pH,用于緩解胃酸過多引起的胃痛、胃灼熱(燒心)、反酸等。碳酸氫鈉片為什么可以做抗酸藥呢?

[生] NaHCO3的水溶液具有堿性。

3.2 ?板塊1的實施

[ 活動1] ?探究碳酸氫鈉片的性質(zhì)。

任務(wù)1:探究碳酸氫鈉片水溶液的堿性。

[(演示)實驗1] ?將1片(0.5 g)碳酸氫鈉片研碎后置于一支試管中,加5 mL水溶解,振蕩試管,靜置,加入幾滴酚酞溶液;同時取相同濃度的碳酸鈉溶液置于一支試管中,加入幾滴酚酞溶液。

[現(xiàn)象] 滴入酚酞后,碳酸氫鈉溶液紅色很淺,而碳酸鈉溶液的紅色較深。

[結(jié)論] 碳酸氫鈉的堿性較弱。

[思考1] 我們知道相同濃度碳酸鈉溶液的堿性比碳酸氫鈉強,為什么治療胃酸過多選用碳酸氫鈉而不選用碳酸鈉?

[生] 碳酸氫鈉堿性弱,對人體傷害小。

設(shè)計意圖:以“碳酸氫鈉片作為一種抗酸藥”為情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象進行分析推理的能力。

[思考2] 碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液都顯堿性,它們在與稀鹽酸反應(yīng)時,是OH - 在和H+ 反應(yīng)嗎?

[生] 碳酸鈉溶液中有大量的CO32-,碳酸氫鈉溶液中存在大量的HCO3-,一定還存在CO32-、HCO3- 與H+ 的反應(yīng)。

任務(wù)2:探究碳酸氫鈉、碳酸鈉與酸的反應(yīng)。

[(學(xué)生分組)實驗2] 分別向濃度為0.2 mol/L的Na2CO3溶液和0.2 mol/L的NaHCO3溶液中滴加0.1 mol/L的稀鹽酸,觀察并記錄實驗現(xiàn)象填寫在表1中。

[現(xiàn)象] 向碳酸鈉溶液中滴加稀鹽酸,剛開始沒現(xiàn)象,繼續(xù)滴加有氣泡產(chǎn)生。向NaHCO3溶液中滴加稀鹽酸,一開始就有氣泡產(chǎn)生。

[結(jié)論] 碳酸鈉和稀鹽酸的反應(yīng)分二步進行:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 ,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

設(shè)計意圖:學(xué)生通過分組實驗,自主探究碳酸鈉、碳酸氫鈉與酸的反應(yīng),交流、分享實驗收獲,形成正確的科學(xué)觀點和態(tài)度。

任務(wù)3:探究碳酸氫鈉、碳酸鈉與酸反應(yīng)的實質(zhì)。

[思考3] NaHCO3與稀HCl反應(yīng)先產(chǎn)生氣體,能不能說明NaHCO3與稀HCl反應(yīng)比Na2CO3更快呢?

[(演示)實驗3] 用0.5 mol/L的Na2CO3溶液(NaHCO3溶液)來滴定1 mol/L的稀鹽酸,傳感器測得混合溶液的pH變化曲線如圖2所示。

圖 2 ?0.5 mol/L 的 Na2CO3 / NaHCO3 溶液滴定1 mol/L

稀鹽酸的滴定曲線

[現(xiàn)象] 從圖2中可以看出,相同時間內(nèi),Na2CO3溶液滴定鹽酸時,鹽酸的pH變化更快一些。

[結(jié)論] Na2CO3與稀HCl反應(yīng)更快。

[資料卡] CO32-+H+?葑HCO3- ,Ka(HCO3-)=5.6×10-11;HCO3-+H+?葑H2CO3,Ka(H2CO3)=4.2×10-7; Ka(HCO3-) < Ka(H2CO3) 說明CO32- 更容易結(jié)合H+。

設(shè)計意圖:通過數(shù)字化實驗,學(xué)生可以觀察到Na2CO3、NaHCO3溶液分別與相同濃度的稀鹽酸反應(yīng)的過程,進而從微觀視角推理出這兩種電解質(zhì)溶液體系中的微粒數(shù)量和微粒性質(zhì)的不同,培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象進行推理、質(zhì)疑和析疑的能力,為后續(xù)學(xué)習(xí)多元弱酸的電離和對應(yīng)多元弱酸酸根的水解奠定基礎(chǔ)。

3.3 ?情境創(chuàng)設(shè)

NaHCO3在潮濕的空氣中會緩慢分解,那么在空氣中久置的碳酸氫鈉片中是否含有Na2CO3呢?

3.4 ?板塊2的實施

[活動2] 鑒別NaHCO3和Na2CO3。

任務(wù)1:如何鑒別NaHCO3樣品中含有Na2CO3?

[生] 用CaCl2溶液。

[思考4] 用CaCl2能否鑒別Na2CO3和NaHCO3?

[(學(xué)生分組)實驗4] 分別向等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加5滴CaCl2溶液,觀察并記錄實驗現(xiàn)象填寫在表2中。

表 2 ?學(xué)案中實驗4的方案設(shè)計

資料卡:20 ℃ 時,CaCO3的溶解度為0.0065 g;Ca(HCO3)2的溶解度為16.6 g;Ca(OH)2的溶解度為0.16 g。

[現(xiàn)象] 滴入CaCl2溶液后,1mol/L的NaHCO3溶液中有白色沉淀生成;0.01 mol/L的NaHCO3溶液中沒有現(xiàn)象。

[思考5] 為什么1 mol/L的NaHCO3溶液與CaCl2反應(yīng)會成白色沉淀,生成的白色沉淀是什么?

[生] CaCO3。

[師] 由于NaHCO3濃度小時,電離產(chǎn)生的CO32- 較少,生成的CaCO3較少,不會沉淀出來;而當(dāng)NaHCO3濃度較大時,電離產(chǎn)生的CO32- 較多,生成的CaCO3較多,超過了CaCO3的溶解度,就會沉淀出來。

[師]資料卡:Ksp(CaCO3)=2.9×10-9,Ksp[Ca(HCO3)2]=1.35×10-6;Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6,根據(jù)沉淀溶解平衡中Ksp和Q的相關(guān)數(shù)據(jù),能算出Ca2+ 和CO32- 結(jié)合生成CaCO3的Q要遠(yuǎn)大于CaCO3的Ksp,且比生成Ca(HCO3)2、Ca(OH)2相應(yīng)的Q與Ksp的差距要大很多,所以生成CaCO3的趨勢更大[ 1 ]。

設(shè)計意圖:通過分組實驗,學(xué)生可以觀察到CaCl2溶液分別與不同濃度的NaHCO3和Na2CO3溶液反應(yīng)的現(xiàn)象。進而引導(dǎo)學(xué)生從微觀視角認(rèn)識電解質(zhì)溶液體系中的微粒種類和微粒數(shù)量間的關(guān)系,建構(gòu)起基于Q和K改變物質(zhì)轉(zhuǎn)化程度的一般思路。

[師] 如果要使滴加有CaCl2的0.01 mol/L的NaHCO3溶液中也產(chǎn)生白色沉淀,可以怎么做呢?

[生] 使0.01 mol/L的NaHCO3溶液中CO32- 多一些。

[(學(xué)生分組)實驗5] 向第2組沒有現(xiàn)象的試管中繼續(xù)滴加3滴NaOH溶液。

[現(xiàn)象] 生成白色沉淀。

[師] 加入NaOH后為什么會生成白色沉淀呢?

[生] 加入NaOH溶液后,OH- +HCO3- = CO32-+H2O,溶液中CO32- 增多,生成的CaCO3較多,超過了CaCO3的溶解度,就會以白色沉淀的形式析出。

任務(wù)2:總結(jié)Na2CO3、NaHCO3的相互轉(zhuǎn)化。

設(shè)計意圖:層層遞進的實驗設(shè)計不僅使學(xué)生體驗了碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化過程,還提高了學(xué)生的實驗技能,進而啟發(fā)學(xué)生從得失H+ 的角度來認(rèn)識它們之間的轉(zhuǎn)化。

3.5 ?情境創(chuàng)設(shè)

碳酸氫鈉片的主要成分是NaHCO3,要制備碳酸氫鈉片,要先制得NaHCO3,工業(yè)上如何制備碳酸氫鈉呢?

3.6 ?板塊3的實施

[活動3] 碳酸氫鈉片的制備

任務(wù)1:設(shè)計NaHCO3制備方案。

[師] 現(xiàn)在我們要制備NaHCO3,請同學(xué)們從物質(zhì)轉(zhuǎn)換角度設(shè)計NaHCO3的制備方案?

[生] ① NaOH和CO2(過量);② Na2CO3和CO2(過量);③ Ca(HCO3)2+Na2CO3。

[師] 在實際工業(yè)生產(chǎn)中制備產(chǎn)品,一般會考慮到原料的來源和生產(chǎn)成本問題,我們知道NaCl在自然界中廣泛存在,能不能用NaCl來制備NaHCO3呢?

[師]早在1810年,法國物理學(xué)家福瑞斯奈爾就利用NaHCO3溶解度小的特性,通過復(fù)分解反應(yīng):NaCl+NH4HCO3=NH4Cl+NaHCO3↓制出了NaHCO3。之后的一百多年,人們對這一工藝不斷進行改良和完善。1943年,我國化學(xué)家候德榜發(fā)明了聯(lián)合制堿法(又稱侯氏制堿法),使NaCl的利用率提高到96%以上。他綜合利用了氨廠的CO2和NH3,反應(yīng)原理:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3,NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3,其生產(chǎn)流程如圖3所示。

圖 3 ?侯氏制堿法的生產(chǎn)流程圖

(1)分別寫出沉淀池中發(fā)生的化學(xué)方程式。

[生] NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓

(2)寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式。

[生] CO2。

(3)向母液中通氨氣,加入細(xì)小食鹽顆粒,冷卻析出副產(chǎn)品。通氨氣除了增大NH4+ 的濃度,使NH4Cl更多地析出外,還有什么作用?循環(huán)Ⅰ的作用是什么?

[生] 使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3,提高析出的NH4Cl純度。循環(huán)Ⅰ的作用是提高原料氯化鈉的利用率。

(4)如何檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有碳酸氫鈉?

[生] 加熱,若產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,說明碳酸鈉中含有碳酸氫鈉,否則,不含有碳酸氫鈉。

設(shè)計意圖:從物質(zhì)所含核心元素的角度尋找制備碳酸氫鈉的諸多反應(yīng)。通過侯氏制堿法,分析NaHCO3制備的原料和原理;使學(xué)生從物質(zhì)轉(zhuǎn)化的視角,認(rèn)識物質(zhì)工業(yè)制備的原理,感悟侯氏制堿法的精妙,落實科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

4 ?教學(xué)反思

(1)本文以“一瓶抗酸藥引起的探究”作為情境,以NaHCO3的性質(zhì)為重點,通過板塊-任務(wù)式課堂設(shè)計,使授課內(nèi)容的結(jié)構(gòu)清晰,邏輯合理。創(chuàng)設(shè)問題情境引導(dǎo)學(xué)生進行猜想、實驗探究及運用所學(xué)知識解決問題,培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象進行推理、質(zhì)疑、析疑的能力。

(2)依據(jù)“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)發(fā)展水平,精心設(shè)計了Na2CO3和NaHCO3分別與稀鹽酸(或CaCl2溶液)反應(yīng)的拓展實驗,既突出了常規(guī)實驗的設(shè)計,又很好地結(jié)合數(shù)字化實驗,從定量實驗角度使學(xué)生真切地體驗了碳酸鈉與酸的分步反應(yīng)及NaHCO3的電離過程。更主要的是培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能和分析推理的能力,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

(3)本文結(jié)合HCO3- 的電離和CaCO3沉淀生成的化學(xué)反應(yīng)原理,從微觀角度對實驗現(xiàn)象進行了解釋,引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)基于Q和K改變物質(zhì)轉(zhuǎn)化程度的一般思路。

(4)通過學(xué)習(xí)侯氏制堿法,分析NaHCO3制備的原料和原理,使學(xué)生充分認(rèn)識運用化學(xué)變化的基本規(guī)律進行物質(zhì)制備的工業(yè)原理。

參考文獻:

[1] 鄭長龍.核心素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)設(shè)計[M].北京:人民教育出版社,2021:77,252.

[2] 陳向明.從三個層面提升知識結(jié)構(gòu)化水平[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2022(4):1-5.

[3] 中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)[S].北京:人民教育出版社,2018:15.

猜你喜歡
任務(wù)結(jié)構(gòu)化板塊
促進知識結(jié)構(gòu)化的主題式復(fù)習(xí)初探
板塊拼拼樂
結(jié)構(gòu)化面試方法在研究生復(fù)試中的應(yīng)用
任務(wù)型教學(xué)模式應(yīng)用于會計英語詞匯教學(xué)的有效性研究
明確“任務(wù)” 文中有“我”
當(dāng)代教育工作者的任務(wù)——教會學(xué)生做人
教學(xué)秘書在高職教學(xué)管理與實施中的作用及任務(wù)
A股各板塊1月漲跌幅前50名
木衛(wèi)二或擁有板塊構(gòu)造
基于圖模型的通用半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)檢索