劉情

◆摘 ?要：在高中化學(xué)課程中化學(xué)平衡是四大平衡理論的核心概念，具有發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的豐富素材。從情境入手，通過問題驅(qū)動、實驗探究、證據(jù)推理、歸納升華等研究方法，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，落實發(fā)展核心素養(yǎng)的目標(biāo)。加強(qiáng)對化學(xué)平衡核心概念的理解，可以更好地理解和掌握化學(xué)中的幾大平衡問題，在今后的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生遷移。

◆關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);“化學(xué)平衡”;核心概念

一、基于高中化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容分析

“化學(xué)平衡”是中學(xué)化學(xué)的重要教學(xué)內(nèi)容，必修教材與選修教材均有涉及。必修2第二章第3節(jié)中介紹化學(xué)反應(yīng)的限度，使學(xué)生認(rèn)識可逆反應(yīng)，初步建立化學(xué)平衡的概念?？v觀整個高中階段的化學(xué)課程體系，平衡體系是一個非常重要的模塊，化學(xué)教材中的平衡體系包括化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等，化學(xué)平衡是這一平衡體系的核心，對深入認(rèn)識化學(xué)及其他平衡具有理論的指導(dǎo)意義。

在高中化學(xué)課程中化學(xué)平衡是四大平衡理論的核心概念。在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，應(yīng)該用化學(xué)核心概念、主干知識統(tǒng)領(lǐng)高中化學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生從具體的事實、概念、原理、反應(yīng)、用途等繁雜而散亂的知識中跳出來，站在更高的位置上培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，圍繞化學(xué)學(xué)科的核心概念圍繞核心概念進(jìn)行教學(xué)研究，對于讓學(xué)生建立理解性的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，對于中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)落實到具體學(xué)科教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為終身學(xué)習(xí)奠基，培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”具有重要意義。

二、基于高中化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)確定

1.通過觀察蔗糖晶體在飽和溶液中外形不斷變化有的小晶體長大有的棱角消失但是總質(zhì)量不變。以及二氧化硫催化氧化生成三氧化硫反應(yīng)到一定時間后，各物質(zhì)濃度不再隨時間而變化的宏觀實驗現(xiàn)象的引領(lǐng)。對溶液中蔗糖晶體的溶解與結(jié)晶，SO2、O2、SO3分子的結(jié)合與分解進(jìn)行微觀探析，建立化學(xué)平衡的概念。

2.通過信息處理和證據(jù)推理概括出化學(xué)平衡的特征，歸納可逆反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法。

3.在實驗探究過程中，可以控制某些條件來建立新的平衡，逐步樹立“變化觀念與平衡思想”。

4.將核心概念的認(rèn)識活動和社會責(zé)任、探究能力建立起聯(lián)系。

三、基于高中化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)過程設(shè)計

教學(xué)環(huán)節(jié)一：情景引入。

【學(xué)生】學(xué)生觀察飽和蔗糖溶液中晶體形狀的變化情況，回答以下問題。

問題1：蔗糖晶體形狀的變化。

問題2：蔗糖晶體的總質(zhì)量是否會發(fā)生變化。

[設(shè)計意圖]在飽和溶液、電解質(zhì)電離等概念基礎(chǔ)上，從宏觀現(xiàn)象到微觀過程。通過觀看蔗糖晶體溶解——結(jié)晶的模擬動畫，知道角“補(bǔ)”上去了質(zhì)量卻不變，是因為晶體溶解的速率與結(jié)晶速率相等，達(dá)到了動態(tài)平衡，為溶解結(jié)晶平衡觀念的形成提供事實依據(jù)。

教學(xué)環(huán)節(jié)二：觀察圖畫及動畫SO2與O2反應(yīng)的動畫，分析SO2與18O2催化反應(yīng)后，含有18O的粒子有哪些？

【設(shè)疑】結(jié)合圖畫和動畫，在外部條件不變情況下，反應(yīng)到一定時間后，反應(yīng)物、生成物濃度不再隨時間變化的原因是什么，反應(yīng)有沒有停止？為什么最終SO2和SO3都存在18O？

[設(shè)計意圖]各物質(zhì)濃度不再隨時間而變化，結(jié)合食鹽晶體的溶解結(jié)晶平衡，引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進(jìn)行信息處理，學(xué)生經(jīng)過思考討論、演繹推理，歸納出化學(xué)平衡狀態(tài)和化學(xué)平衡的特征等概念。通過描繪化學(xué)平衡形成過程的速率——時間圖像，直觀展示化學(xué)平衡構(gòu)建過程中正逆反應(yīng)速率與物質(zhì)量的變化關(guān)系。核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)指向“宏觀辨識與微觀探析”“信息處理與證據(jù)推理”。

教學(xué)環(huán)節(jié)三：學(xué)生分組實驗，感受條件改變對反應(yīng)速率的影響。

1.溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗探究。在三支相同的試管中分別加入2～3ml約5%的H2O2，然后在每一支試管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后立即套上氣球（大小相同）。等三支試管上的氣球大小差不多相同時，同時置于三個溫度不同的燒杯中（分別為熱水中、常溫和冷水中）觀察現(xiàn)象。

2.催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗探究。

如圖1所示，在三個相同的帶活塞的漏斗中分別加入2～3mL約5%的H2O2，然后在一支試管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液，另一支試管中加入少量MnO2固體。同時向三支試管中放入漏斗中的全部溶液，觀察紅墨水上升情況。

[設(shè)計意圖]化學(xué)平衡概念的學(xué)習(xí)是有層次的，必修階段只要求從定性角度認(rèn)識化學(xué)平衡狀態(tài)的概念、特征，通過實驗探究知道化學(xué)平衡是動態(tài)的、相對的、建立是有條件的，為以后的學(xué)習(xí)做鋪墊，滲透核心素養(yǎng)“變化觀念和平衡思想、科學(xué)探究與社會責(zé)任”的培養(yǎng)教育功能。

教學(xué)環(huán)節(jié)四：探討高爐尾氣之謎。

高溫條件下，高爐煉鐵的主要反應(yīng)是高溫條件下Fe2O3+CO=Fe+CO2。煉鐵生產(chǎn)中，高爐的尾氣總還余有CO，體積分?jǐn)?shù)約為0.22～0.28。

【設(shè)疑】100多年前，人們曾增加高爐的高度，延長CO與Fe2O3的接觸時間，可尾氣中CO的體積分?jǐn)?shù)仍然約為0.22～0.28，是什么原因？

[設(shè)計意圖]展示與實際生產(chǎn)生活相關(guān)聯(lián)的情境，學(xué)以致用，增加高爐的高度，只能延長反應(yīng)時間，不能提高CO的利用率，檢測學(xué)生對化學(xué)平衡概念的理解，使學(xué)生感受所學(xué)知識與生活息息相關(guān)，認(rèn)識研究可逆反應(yīng)限度的必要性和實際意義，將化學(xué)平衡的認(rèn)識活動與社會責(zé)任感的培養(yǎng)建立起聯(lián)系。

四、高中化學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的核心概念教學(xué)反思

充分利用核心概念特點，從多角度認(rèn)識核心概念，可以改變和完善學(xué)生的知識體系和認(rèn)知結(jié)構(gòu)，在學(xué)習(xí)過程中滲透化學(xué)學(xué)科思維、學(xué)科觀念、實驗探究、科學(xué)精神和人文精神，學(xué)習(xí)必備知識和培育關(guān)鍵能力，學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)將在更高層次得到培養(yǎng)與落實。

參考文獻(xiàn)

[1]蘭萍秀.高中化學(xué)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的核心概念教學(xué)——以“化學(xué)平衡”教學(xué)為例[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2018.