江蘇常熟市梅李高級中學 馬春燕
高中化學學科素養(yǎng)主要包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念和平衡思想、證據(jù)推理和模型認知、實驗探究和創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任。其實,并非只有高中階段選修化學的學生才需要掌握化學學科素養(yǎng),不選修化學的學生也應該掌握這些化學學科素養(yǎng)來充實自己。
對于參加化學學業(yè)水平測試的學生來說,隨著考試的結(jié)束,學生在高中階段的化學學習也結(jié)束了;對于大部分學生來說,這輩子再也不會系統(tǒng)學習化學這門學科了。那么在他今后的工作和生活中,在他未來的發(fā)展中,化學課堂能給他什么?具體的化學概念和知識,終究會隨著時間而模糊,而學生通過學習領悟并形成的化學的思維方式,才能一直作用于學生今后的人生。
《2018年江蘇省普通高中學業(yè)水平測試說明(化學)》中指出,“化學學業(yè)水平測試的命題,以化學必修科目所要求的基礎知識、基本技能、基本思想和基本方法為主要考查內(nèi)容,注重考查學生的基本化學素養(yǎng),同時兼顧考查學生分析、解決問題的能力和初步的科學探究能力,引導學生關注與化學有關的科學技術、社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展?!?/p>
從這份說明可以看出,學業(yè)水平測試試卷題目的編制,以化學知識、思想、方法和技能為載體,指向?qū)W生基本化學素養(yǎng)的生成,這為化學學業(yè)水平測試復習起了指向作用。落實化學學科素養(yǎng)的主陣地在課堂,關鍵人物是教師。沒有教師的科學引導和點撥,學生自己領悟的化學學科素養(yǎng)不僅較為樸素,而且因為沒有固定、準確的表達而容易消失。
下面借著備考學業(yè)水平測試的契機,談談如何培養(yǎng)學生的化學學科素養(yǎng)。
先看看化學學業(yè)水平測試題。
例題1、化學與生活密切相關。下列生活中常見物質(zhì)的俗名與化學式相對應的是(C)
A.蘇打—N aH CO3B.膽礬—CuSO4
C.酒精—C2H5O H D.生石灰—Ca(O H)2
本題以物質(zhì)的俗名與化學式的對應關系為載體,考查學生對生活中常見物質(zhì)的了解程度,引導學生從化學的視角認識身邊的物質(zhì)。教師分析題目時,可以從這些物質(zhì)的用途出發(fā),來認識這些物質(zhì)的物理和化學性質(zhì),拓展學生的知識的同時,更引導他們嘗試從化學的視角看問題。以小蘇打為例,小蘇打能作為食品疏松劑,那是因為小蘇打加熱能生成二氧化碳氣體。小蘇打能洗碗去油污,那是因為小蘇打溶液有一定的堿性。小蘇打是某種胃藥的成分之一,那是因為小蘇打能中和胃酸。
例題2、化學知識有助于我們正確認識、理智選擇、科學生活。下列說法不正確的是(B)
A.食用含小蘇打的餅干可緩解胃酸過多的癥狀
B.向雞蛋清中加入飽和硫酸銨溶液,出現(xiàn)白色沉淀是化學變化
C.改變?nèi)剂辖Y(jié)構(gòu),少使用煤等常規(guī)能源,能有效減少酸雨的形成
D.湖水經(jīng)沉降、過濾、吸附、消毒等凈化操作后,可供人們生活用水
該題以物質(zhì)的用途和應用為載體,考查學生能否從化學的視角看待問題,能否用化學知識鑒別生活中的信息,從而去偽存真,理智地生活。飽和碳酸銨可使蛋白質(zhì)的溶解性變小,此過程為蛋白質(zhì)的“鹽析”,是物理變化。在環(huán)境問題日益受到關注的今天,無論酸雨還是PM 2.5,都與燃煤有關,所以少用煤,或是把煤轉(zhuǎn)變成清潔能源,是正確之舉。
我們在日常生活中會接觸到海量的信息,有些信息需要從化學的視角來審視。例如,在能源因緊缺而日益重要的時代,“水變油”技術是很誘惑人的,然而不管廣告寫得多么天花亂墜,我們從元素守恒的角度來考慮這個問題,水只由氫和氧元素組成,石油卻主要由碳和氫組成,水中沒有碳元素,如何能變油?再例如,在民間偏方中,雞蛋殼粉可以預防老年骨質(zhì)疏松,這又是否可信呢?從化學視角來分析的話,雞蛋殼主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣中的鈣元素確實能起到一定的補鈣作用。
引導學生從化學的角度分析生活中的事例,從宏觀層面到微觀探析,不被錯誤遮住眼睛,不被謊言混淆視聽。
例題3、下列反應的離子方程式正確的是(A)
A.FeCl3溶液與 Cu 的反應:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
B.小蘇打溶液與N aO H溶液的反應:H CO3-+O H-=CO2↑+H2O
C.Cu與 稀 H N O3溶液的反應:Cu+4H++N O3-=Cu2++N O↑+2H2O
D.CaCO3與 H N O3溶液的反應:CO32-+2H+=CO2↑+H2O
該題以離子反應為載體,引導學生用微粒觀、守恒觀判斷離子反應的正誤。認識溶液中的化學反應。A選項中,電荷守恒、原子守恒、電子得失相等(電子守恒),故正確。B選項中,氧原子不守恒、電荷不守恒,故錯誤。C選項中,所有原子都守恒,但電荷不守恒、電子得失不相等(電子不守恒),故錯誤。D選項則主要考查學生能否分辨電解質(zhì)在溶液中的真實存在形態(tài)(難溶物、弱電解質(zhì)等在溶液中較難電離),即化學式能否拆分。
例題4、下列選項描述的過程能實現(xiàn)化學能轉(zhuǎn)化為熱能的是(B)
本題以能量轉(zhuǎn)化為載體,引導學生認識能量守恒的同時,還能分辨出能量形式的變化,從而體會變化與守恒的辯證關系。
例題5、有關物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系如下圖所示(部分物質(zhì)和條件已略去)。A是常見的金屬單質(zhì),B是常見的強酸,E是空氣中含量最多的單質(zhì),I是既能與強酸又能與強堿反應的氧化物,G是最常見的無色液體,J是一種高硬度材料(摩爾質(zhì)量為41g·mol-1)。
請回答下列問題:
⑴D的化學式為_______。
⑵F的電子式為_______。
⑶寫出反應①的離子方程式:____。
⑷寫出反應②的化學方程式:____。
該題為推斷題,通過框圖形式考查學生對化學知識的了解程度和證據(jù)推理能力,以及對信息的獲取和應用能力。題目引導學生既要掌握物質(zhì)的規(guī)律性,也要關注物質(zhì)的特殊性。該題還加入了工業(yè)制備氮化鋁的陌生情境,以此考查學生能否運用元素守恒(必須含且僅含鋁和氮元素)和質(zhì)量守恒(鋁原子和氮原子的個數(shù)比為1∶1)對未知物質(zhì)進行推斷,從而還原出真相。
化學學業(yè)水平測試的“化學與生活”模塊中,包含許多與生活直接聯(lián)系的化學知識,無論是垃圾處理、人體的營養(yǎng)素、化學藥品還是化學材料,都與學生的日常生活息息相關。
化學又是一門以實驗為基礎的學科,和生活相聯(lián)系的化學實驗除了普及科學知識之外,還能豐富學生的生活體驗。例如,生活中一個普通的雞蛋,我們可以用它設計出一些實驗:雞蛋浸在食醋中變軟,生成氣體,說明雞蛋殼能與醋酸反應。雞蛋清配成溶液,加食鹽能凝固析出,再加水又溶解,說明發(fā)生了蛋白質(zhì)的鹽析,依然有生理活性。雞蛋清加熱凝固,再加水不溶解,說明蛋白質(zhì)變性了(煮熟了)。雞蛋白在火上灼燒有燒焦羽毛味,說明雞蛋白富含蛋白質(zhì)。
這些在家也能完成的化學實驗,消除了學生化學實驗必須在實驗室完成的誤解,培養(yǎng)了學生實驗探究的思維模式,激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識。
例題 6、在含有大量 K+、O H-、C的溶液中還可能大量存在的離子是 (D)
A.N H4+B.A l3+
C.Ca2+D.S
該題以離子共存為載體,考查學生是否能夠分辨離子間的反應。不發(fā)生反應的離子,就是可以在溶液中共存的離子?!肮泊妗边@一詞語讓我們聯(lián)想到集體中的求同存異。因為寬容,因為包容,才能不帶偏見的欣賞他人,才能實現(xiàn)不同個體間的和諧共存。學生的同學相處中,如果對同學的各種習慣和脾氣不能包容,那么自己反而會被集體拋棄,正所謂“水至清則無魚”。學生的學習上,如果不能容忍他人的超越和優(yōu)秀,只會讓自己陷于嫉妒的黑洞中,反而不能鞭策自己積極應對。學生如果對自己的失誤和退步不能容忍,那么他將一點一點失去前進的信心。寬容是一種優(yōu)秀的品質(zhì),更是一種處世的人生哲學。
例題7、下列化學用語表示正確的是(D)
A.氯氣的電子式:Cl∶Cl
B.乙烯的結(jié)構(gòu)簡式CH2CH2
D.硫酸亞鐵的電離方程式FeSO4=Fe2++S
該題以電子式、有機化合物結(jié)構(gòu)簡式、原子結(jié)構(gòu)示意圖、電離方程式為載體,考查學生對化學用語的識別。筆者在教學中,經(jīng)常有學生不耐煩地指出,這些化學用語化學符號完全是增加了學生的記憶負擔。其實不然,如果你是一個化學工作者,掌握和使用這些化學用語會使化學研究和溝通更加方便,更節(jié)約時間。當然,對于學生來說,他們并不能切身體會到這一點。所以,在教學中,我引導他們分析化學符號攜帶的信息。以鈉離子的結(jié)構(gòu)示意
這一百來字的信息全部可以由一個結(jié)構(gòu)示意圖表達出來,足可見化學用語有多么形象和圖簡而意豐。所以化學符號類似于我們的古詩,凝練而唯美。
綜上所述,對不選擇化學作為高考科目的學生來說,一定有其原因,或者因為曾經(jīng)學習化學力不從心,或者因為對化學科目不感興趣,或者因為覺得化學科目價值不高,或者存在化學物質(zhì)都是有毒有害的偏見等等。從上面的例子中我們可以看出,學習和復習化學也可以充滿趣味性,也可以體現(xiàn)學科價值,也可以讓學生掌握對其終身有益的化學學科素養(yǎng)。