唤醒记忆有效衔接 建构模型化解难点



  一、设计思想与理论依据

  本教学设计依据《普通高中化学课程标准(实验)对物质分离与提纯的学习要求和“必修1”模块的功能定位。高中化学课程要有利于学生进一步了解化学学科特点,加深对物质世界的认识;有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对学科本质的认识,提高创新精神和实践能力。通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学探究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力[1]。

  教学设计的核心目标是:重新审视和梳理已有的化学基础知识,体验化学家研究化学物质的基本思路。能够根据混合物的性质特点,选择不同的分离方法对物质进行分离。本设计对学生认识萃取的相关障碍点进行了分析,寻找特殊事例为突破口,构建萃取本质的一般模型。形成了认识萃取的有效途径——建构模型的教学设计思路。

  二、教材呈现及学情分析

  1. 学生的认识发展分析

  在初中《化学》学习过程中,学生对物质的分离和提纯方法的体验是分散不成体系的。如在学习水的净化时知道过滤是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法。随着对物质溶解性的认识,知道了从溶液中析出晶体的过程叫结晶。知道从海水中提取氯化钠用蒸发结晶的方法,从硝酸钾溶液中获得硝酸钾采用冷却结晶的方法。学到化石燃料时认识分馏可以将石油分离成汽油、煤油等。尤其是学习油脂时借助拓展视野栏目的图片信息中,从大豆中提取油脂用了热水浴蒸发掉己烷─蒸馏的原理。植物油和水互不相溶且分层─这些零散的认知为本节课学习过滤、结晶、分液和蒸馏打下了良好的基础。

  2. 教材呈现

  苏教版《化学1》的第一专题中,用一单元章节的篇幅介绍研究化学的实验方法,将过滤、结晶、蒸发、萃取、分液等实验方法逐一介绍。从萃取操作介绍的前后知识点来看,教材将萃取与分液作为一个整体进行介绍,使得学生正确区分萃取和分液产生困难。从萃取操作上来看,教材采取在溴水中加四氯化碳,振荡、静置,但插图上加入的四氯化碳与溴水体积相近,也未突出四氯化碳与溴水的分界面,使得振荡前后实验现象对比不够鲜明。教材的知识呈现在一定意义上使得萃取的学习变得困难[2]。

  3. 学生认识障碍点分析

  学生对于溴、碘单质和四氯化碳的物理性质不熟悉。萃取、分液必须依赖溴、碘单质和四氯化碳等元素化合物的性质特点,显然增加了学生对萃取过程理解的难度。由于学生对萃取、分液的认识还比较模糊,如何从学生已有的知识出发,寻找新知识的生长点,成为本节课课堂教学设计的一个难点和重点。

  三、教学目标

  (1)初步学会过滤、结晶、萃取和分液、蒸馏等分离物质的实验技能,能独立完成一些简单的物质分离、提纯的实验操作。初步学会根据混合物中各组分的性质差异,选择恰当的分离方法对物质进行分离。(知识与技能)

  (2)体验科学探究的过程,学习运用以实验为基础的研究方法。以分组对比试验为抓手建构萃取本质的一般模型。(过程与方法)

  (3)激发学习化学的兴趣,细致观察、一丝不苟的实验态度。提炼实验现象背后呈现出的知识价值。(情感态度与价值观)

  四、教学主要流程与设计意图

  活动1 唤醒记忆有效衔接

  学生回忆:请依据混合物中各组分性质的差异,选择恰当的分离方法分离下列混合物:⑴除去氯化钠固体中混有的少量泥沙        ;⑵从氯化钠溶液中获得固体氯化钠         ;⑶从硝酸钾热饱和溶液中获得硝酸钾固体         ;⑷从海水中获得纯水         ;⑸从石油中获得汽油、煤油        。

  有效衔接:学生小组合作交流设计方案

  (1)实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气。从反应后的KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质,需要使用哪些分离方法?如何洗涤二氧化锰?怎样证明二氧化锰已经洗涤干净?请简述实验方案。

  (2)现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末,请参照课本图1-11的溶解度曲线,设计实验方案提纯硝酸钾。如何洗涤氯化钾晶体才能确保其溶解损耗量最小?

  (3)某些地区的自来水中含有Fe3+,实验室可通过蒸馏自来水的方法获得少量纯净的水(蒸馏水)。实验过程中应该注意哪些操作细节?

  师生归纳:探讨组分性质差异、所需要的仪器和操作注意事项。

  设计意图:立足于学生已有经验,使学生初步学会依据物质组分性质差异,选择恰当的分离或提纯方法。让学生从研究物质的实验方法这个角度来审视和梳理已有的化学基础知识,懂得将已有的知识归类建构是学好化学的重要方法之一。同时在原有过滤结晶知识基础上,规范沉淀的洗涤、晶体的洗涤和蒸馏操作中的实验操作细节,学会用化学用语规范表述。