• 心得体会
  • 办公文秘
  • 报告总结
  • 致辞讲话
  • 条据书信
  • 合同范本
  • 宣传用语
  • 导游词大全
  • 党团范文
  • 毕业大全
  • 个人写作
  • 其他范文
  • 工作总结
  • 工作计划
  • 党建材料
  • 发言稿
  • 讲话稿
  • 演讲稿
  • 述职报告
  • 脱贫攻坚
  • 谈话记录
  • 党课下载
  • 主题教育
  • 对照材料
  • 自查报告
  • 观后感
  • 读后感
  • 事迹材料
  • 策划方案
  • 当前位置: 工作范文网 > 范文 > 毕业大全 > 正文

    化学学科核心素养导向的教学设计

    时间:2020-12-04 15:14:20 来源:工作范文网 本文已影响 工作范文网手机站

    体会化学学科的社会价值。

    2 “元素周期律”的教学过程

    2.1 环节一: 情境引入

    [情境]锂电池在我们日常生活中的应用比较广泛,然而锂资源的储存量是有限的,科学家希望能够寻找到可以替代锂的电池材料,近年来相继研发了钠、镁、铝电池。科学家为什么能从锂电池联想到开发这些电池?

    [学生]锂、钠、镁、铝化学性质都比较活泼,容易失电子。

    [提供素材]美国西北大学研究电池材料的团队如是说: 我们通过高通量计算检索元素周期表,寻找合适的新元素[5]。

    [过渡]可以发现: 锂、钠、镁、铝在元素周期表中排列在相近的位置,为什么这四种元素位置相近?它们之间的关系是什么?这就涉及到元素周期律的学习了。

    2.2 环节二: 探讨元素周期律中“周期”的含义和元素排序依据的确定

    [问题]元素周期律含有“周期”这一关键词,你能否通过列举生活中常见的周期谈谈如何理解“周期”?

    [学生]一个月30天是一个周期,一天24个小时也是周期,周期的特征是重复、周而复始。

    [教师补充]音乐中的音阶: dol re mi fa sol la si dol,请一位学生唱一下。大家可以发现第二个dol比第一个dol音高要高,这说明周期不一定是单调的重复,也有可能是向前发展的。

    [问题]了解了“周期”的含义后,从字面上对元素周期律就可以理解为: 元素的某个量伴随着另一种量的递增而呈现重复的有可能是向前发展的变化。因此我们研究的第一个问题是: 如何对元素进行排序?

    [过渡]根据前面所学知识,你认为周期表按照什么对元素编号排序呢?(学生: 核电荷数即质子数。)但是化学家找到这个自变量却经历了漫长的历程。

    [化学史实1]1869年门捷列夫提出元素周期律的时候是按原子量(现称为相对原子质量)大小排序的。展示门捷列夫当年的手稿(见图3)。

    [问题]可以发现他在一些元素比如Te的原子量后面打了个“?”,为什么呢?

    [学生讨论]因为如果按原子量排序,Te(128)应该在I(127)的后面,可是若考虑到性质的相似性,Te应该在I的前面。

    [过渡]因此“?”说明门捷列夫怀疑Te的原子量可能测定错了。实际上没有测错,这说明按原子量排序还不够准确。

    [化学史实2]19世纪末X射线的发现为物质微观结构的探索提供了强有力的手段[7]。1911年,卢瑟福提出带核的原子结构模型,指出原子由原子核和核外电子构成。1913年,卢瑟福的学生莫斯莱用高能电子束轰击50多种元素的单质,发现各种元素原子发射出的X射线频率不同,他认为这体现了元素的特性,并把X射线频率从小到大排了个队,还给它们编号(称之为原子序数)[8]。

    [问题]莫斯莱发现按原子序数对元素进行排序,竟与门捷列夫元素周期律中元素排列的次序基本相同,而且其进一步绘出了X射线频率平方根对原子序数的图像(见图4),从数学函数角度看这两者之间是呈什么关系呢?

    [学生]横纵坐标之间呈正比例关系。

    [追问]纵坐标体现了元素的特性,横坐标和纵坐标成对应关系,这意味着横坐标有什么样的含义呢?

    [学生]横坐标“原子序数”应该也体现了元素原子的特性。

    [教师]原子序数是整数,这意味着它一定对应原子内部某种微粒个数,结合卢瑟福的实验,莫斯莱推导得出原子序数等于核电荷数。

    [总结]莫斯莱的研究工作消除了门捷列夫周期律中出现的多处类似Te和I位置颠倒的矛盾,若按照核电荷数排序,核电荷数为52的Te应该排在核电荷数为53的I的前面,更重要的是它给元素在周期表中的排列提供了新的更准确的排序依据。

    设计意图: 对元素周期律的认识首先需要对“周期”一词准确理解,因此环节二教学的开始围绕“周期”一词展开讨论,通过多个例子帮助学生认识周期的特征是周而复始、重复变化,同时这种变化还有可能是向前发展的。通过对门捷列夫、莫斯莱研究工作的分析帮助学生认识到选择“核电荷数”作为元素排序依据的研究历程,体会科学研究的理性。化学史的分析过程中并非简单介绍相关材料,而是通过绘图、提问、诊断并发展学生基于证据推理的水平。

    2.3 环节三: 探讨元素性质发生何种周期性变化

    [问题]按照核电荷数进行排序,可是为什么Na没有和Ne排在同一周期呢,而是排在它的下一周期?

    [学生讨论]Li和Na的性质相似,容易失电子。

    [教师]金属性和非金属性是元素的重要性质,其随核电荷数的递增是否有周期性变化规律呢?

    [学习活动]请大家围绕金属性强弱的判断方法和提供的相关试剂,设计实验方案,探究第三周期钠、镁、铝元素金属性强弱。

    提供的试剂: 金属钠(切成小块)、镁条、铝片、铝粉、蒸馏水、酚酞、盐酸(3mol·L-1)、 MgCl2溶液(1mol·L-1)、 AlCl3溶液(1mol·L-1)、 NaOH溶液(3mol·L-1)

    [方案设计、点评]见表2。

    [学生实验]

    (1) 用砂纸打磨镁条,向一支试管中加入镁条,滴加1mL水,并滴入2滴酚酞溶液,观察实验现象。然后加热试管,观察并记录实验现象。

    (2) 用砂纸打磨铝片,用剪刀剪成约1cm长的铝片,向点滴板的两孔中分别放入一小段镁条和一小块铝片,再向试管中各加入5滴3mol·L-1稀盐酸,观察并记录实验现象。

    [演示实验]分别向1mol·L-1氯化镁和氯化铝溶液中逐滴加入3mol·L-1氢氧化钠溶液至过量。

    [教师]引导学生分析实验现象,比较Mg(OH)2、 Al(OH)3的碱性强弱,进而得出镁的金属性比铝强。

    [学习活动]我们继续研究第三周期元素Si、 P、 S、 Cl的非金属性强弱。请同学们通过阅读表3相关材料,观察教师演示实验,从中获取证据,得出结论。

    [演示实验]向1mol·L-1硅酸鈉溶液中逐滴加入磷酸;利用pH传感器测定0.1mol·L-1硫酸、磷酸pH。

    [教师]引导学生分析实验现象,进而得出从Si到Cl非金属性逐渐增强。

    [过渡]由此我们就会发现,第三周期随着核电荷数的递增,元素金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。对其他周期元素进行同样的研究,也能得到类似的结论。例如在第二周期中,由活泼的金属元素Li逐渐过渡到非金属元素O、 F等,如此周而复始、循环往复。

    有关的专题