運(yùn)用化學(xué)“插圖” 引導(dǎo)學(xué)生探究

1、運(yùn)用化學(xué)“插圖” 引導(dǎo)學(xué)生探究 在新課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下編寫的各種高中化學(xué)教材中，特別注重用插圖來表述化學(xué)原理、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)變化過程、物質(zhì)的制取及最新的科技成果。這些插圖凝聚著教材編寫人員的智慧，蘊(yùn)藏著豐富的化學(xué)知識(shí)，插圖不僅讓課本變得豐富多彩，而且每幅插圖中所包含的化學(xué)知識(shí)也是文字表述難以比擬的。 在教學(xué)中，如果能夠仔細(xì)揣摩和理解編者的意圖，充分利用這些插圖，選準(zhǔn)切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)插圖所傳遞的化學(xué)知識(shí)信息，去探究插圖中所隱含的化學(xué)問題，必將達(dá)到意想不到的學(xué)習(xí)效果。下面以魯科版教材中的部分插圖為例，分析如何在教學(xué)過程中利用插圖來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、問題探究及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。 一、利用

2、微觀類插圖設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探究 在魯科版化學(xué)反應(yīng)原理中，編者利用直觀化的插圖表述了下列知識(shí)：物質(zhì)的溶解過程、原子轉(zhuǎn)化為離子的過程、原電池原理、弱電解質(zhì)電離等。將微觀抽象的知識(shí)用圖形直觀化，更有利于學(xué)生的理解與接受。 如原電池示意圖，在教學(xué)中可引導(dǎo)學(xué)生觀察插圖中的細(xì)節(jié)，并思考下列問題：1.電子從哪里來，到哪里去？為什么？2.在鋅片和銅片表面分別發(fā)生了哪些變化？3.電池的正極和負(fù)極分別是什么？判斷依據(jù)是什么？4.溶液中的離子如何運(yùn)動(dòng)？ 學(xué)生能順利地發(fā)現(xiàn)插圖中所蘊(yùn)涵的知識(shí)： 1.電子從鋅極流出，流向銅極。 2.銅片上有大量的氣體溢出。 3.從電子流向即可知鋅是負(fù)極，銅是正極。 4.陽離子往正極移，陰離子

3、往負(fù)極移。 在此過程中，學(xué)生在引導(dǎo)下，自然地對(duì)這些問題進(jìn)行了思考，對(duì)原電池原理有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)置問題：原電池如何形成？電極材料有什么要求？電極一定要參加反應(yīng)嗎？問題的更深層次的探究，激發(fā)了學(xué)生更強(qiáng)烈的求知欲，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的素養(yǎng)。 二、利用工業(yè)流程類插圖設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探究 魯科版化學(xué)1中，多次利用插圖展示工業(yè)制法，如硫酸的工業(yè)制法、海水中鎂的提取、硝酸的工業(yè)制法。由于部分學(xué)生不可能到實(shí)地觀察，通過這些插圖讓學(xué)生感性了解工業(yè)流程，達(dá)到了擴(kuò)大科學(xué)視野的目的。 如海水提鎂的工業(yè)流程圖，在教學(xué)過程中可引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察插圖中的提鎂過程，并提出如下問題： 1.海水中含有大量的鎂，為什

4、么不像制取粗鹽一樣采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法制取mgcl2? 2.為什么不直接往海水中加沉淀劑？ 3.如何實(shí)現(xiàn)mg2+的富集和分離？ 4.從綜合角度考慮，選用哪種試劑作沉淀劑？為什么？ 5.如何由貝殼制取氫氧化鈣？ 6.如何由氫氧化鎂制得無水mgcl2？ 7.采用什么方法可以實(shí)現(xiàn)由無水mgcl2到mg的轉(zhuǎn)化？為什么？ 8.電解產(chǎn)生的氯氣如何處理？ 通過一個(gè)接一個(gè)向前推進(jìn)的問題，學(xué)生沿著問題所提供的線索自主探究，最終獲取知識(shí)。在獲取知識(shí)的過程中學(xué)生會(huì)有疑問：1.為什么選用氫氧化鈣作沉淀劑？為什么不選用naoh或koh?2.mgcl26h2o生成mg為什么要在氯化氫氣流中的加熱？可附上資料卡1部分化學(xué)試劑

5、的市場預(yù)價(jià)（元/t）naoh：2305 koh：5238 ca（oh）2：1200資料卡2 mgcl2溶液中存在水解反應(yīng)mgcl2+h2o=mg（oh）2+2hcl；若在空氣中加熱mgcl26h2o生成的是mg（oh）cl或mgo。 海水提鎂的工業(yè)流程圖 學(xué)生在問題的引導(dǎo)下，進(jìn)行了探究性思考，完成了海水中提鎂過程的理解，學(xué)生在獲取新化學(xué)知識(shí)的同時(shí)，也養(yǎng)成了發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)與科學(xué)探究的習(xí)慣。 三、利用轉(zhuǎn)化類插圖設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探究 魯教版化學(xué)1中，多次用插圖形象化地表示物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化過程。如氮的循環(huán)插圖中就完整地表述了自然界中氮的單質(zhì)、化合物之間的轉(zhuǎn)化，形象生動(dòng)，給學(xué)生留下了深刻的印象。 在教學(xué)中，可要求學(xué)

6、生仔細(xì)觀察插圖，并探究以下問題： 1.氮元素的重要性氮元素對(duì)于我們?nèi)祟悂碚f有何重要意義？ 2.氮元素在地球上含量豐富嗎？主要在什么地方？ 3.人類需要的氮元素從哪里獲?。?4.植物需要的氮元素從哪里來？ 5.氮循環(huán)中涉及到哪些含氮物質(zhì)？ 通過仔細(xì)觀察插圖，學(xué)生能得到如下結(jié)論： 1.生命活動(dòng)中的重要物質(zhì)蛋白質(zhì)是由氨基酸構(gòu)成，而氨基酸中最重要的元素就是氮元素。 2.氮主要以氣態(tài)的形式存在于大氣中。氮?dú)庹即髿饪傮w積的78。 3.從食物中獲取植物蛋白或者動(dòng)物蛋白。 4.植物吸收土壤中的氮，空氣中的氮?dú)獠荒鼙恢参镏苯游铡?5.含氮物質(zhì)：銨鹽、nh3、n2、氮氧化物、hno3、硝酸鹽。 學(xué)生在問題的引導(dǎo)

7、下，進(jìn)行了探究性思考，了解了氮元素在自然界中的循環(huán)，氮的固定以及氮?dú)馊绾无D(zhuǎn)化為化合物并進(jìn)行氮化合物的分類研究，培養(yǎng)了學(xué)生利用轉(zhuǎn)化觀認(rèn)識(shí)物質(zhì)的能力。 四、利用化學(xué)史類插圖設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探究 大多數(shù)的化學(xué)史實(shí)驗(yàn)在課堂上往往無法完成，但通過插圖不僅能了解前人研究化學(xué)的歷程，而且還可從化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中體會(huì)知識(shí)發(fā)現(xiàn)過程，培養(yǎng)科學(xué)探究的習(xí)慣。 如魯教版化學(xué)2中盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)，但有少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，并有極少數(shù)粒子的偏轉(zhuǎn)超過90，有的甚至幾乎達(dá)到180而被反彈回來。 根據(jù)結(jié)果設(shè)置問題： 1.為什么絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)？ 2.為什么極少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)，有的甚至幾乎達(dá)到180而被反彈回來？ 3.通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果你能猜想并畫出原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型嗎？ 4.電子在核外運(yùn)動(dòng)空間和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是怎樣的呢？ 學(xué)生在問題引導(dǎo)下進(jìn)行思考，完成對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探究。并進(jìn)而研究原子為什么不帶電？原子質(zhì)量主要由哪些微粒決定？通過分析，學(xué)生思維得到了很好的啟發(fā)，提高了他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。 新課程提倡自主學(xué)習(xí)、自主探究，如何培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主