2024年2月8日发(作者：)
EducationalPracticeandResearch优化实验教学推进化学深度学习静2—一堂水质检验员的职场体验课——台晓玲1，曹云涛1，商（）1.邢台市第一中学，河北邢台054000；2.邢台市太行中学，河北邢台054000摘要：以吉林市水质铁污染检测为研究情境，巧妙利用实验教学中的异常现象，开展探究性实验。并与化学职业体验相结合，变浅层次的实验操作兴趣为深层次的思考与探究，如此可培养学生多维度的化学学科核心素养。关键词：高中化学；宏微结合；深度学习中图分类号：G633.8一、实验教学的理念实验是化学的灵魂，是展现化学魅力的主阵地，优秀的实验教学能培养学生多维度的化学学科核心素养。长久以来，看视频、听实验、画实验、记实验成为高中化学实验教学的主流，以致于有些化学教师大学毕业后，从教十几年没进过实验室。究其原因，主要有以下几点：1.学校领导担心实验安全或为节省实验经费对此不够重视；2.教师为节省教学时间或怕麻烦一切从简；学生也认为做实验不如多刷几3.不少家长、个压轴题见效快。久而久之，学生只重视实验结论而忽视实验过程，并且缺乏对实验结果的科学分析，而在题海沉浮中也逐渐对化学失去兴趣，渐生厌倦，这违背了当前课标对学生化学学科核心素养的培养理念。因此开展探究性实验，并与化学职业体验相结合，变浅层次的实验操作兴趣为深层次的思考与探究，激发学生自身的创造才能，是当前化学课改的一大任务。只有文献标识码：A文章编号：1009-010X（2020）35-0044-03这样，学生才能真正成为课堂的主人，享受到探索未知化学世界的快乐。实验教学可采用“宏观切入———微观分析———符号表述”的思路设计。即教师先通过宏观实验，启发学生“透过现象看本质”，并用学生学过的化学理论引导学生对其进行微观辨析，最后用化学用语科学解释表达。以下是高三复习课“Fe2+、学生实验设Fe3+的性质及相互转化”计的片段，本课体现了学生宏观———微观———符号三重表征的思维建构过程，即在对异常实验现象的质疑中从浅层学习进入到深度学习。二、优化教学案例（一）教材实验的呈现【实验3-2】在两支试管中分别加入少量的2019人教版高一新教材P68然后各滴入几滴KSCNFeCl3溶液和FeCl2溶液，溶液，观察并记录现象。【实验3-3】在盛有2mLFeCl3溶液的试管中本文系河北省教育科学研究“十三五”规划2017年度一般课题“新高考背景下职业生涯教育在化学教学的应用”（课题编号：1704364）系列成果之一。2020年第35期/B（12）44
加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录现象。把上层清液倒入另一试管中，再滴入几滴氯水，观察又发生了什么变化。高一年级的化学实验教学通常是由教师演示或学生分组照课本按部就班完成实验组成。利用显色反应：淤得出Fe3+的检验方法，（SCN）Fe+3SCN═Fe33+-加热很长时间溶液也无明显变化。这再次印证了保存FeSO4溶液，须加入铁粉和稀硫酸以防变质。FeSO4FeSO4H4SO4于2Fe3++Fe═3Fe2+通过一系列的实验探究，培养了学生的创新意识，提升了学生证据推理与模型认知化学学科核心素养。环节二：学生分组实验，检验待测水样中含Fe3+还是Fe2+？实验2.学生因操作顺序颠倒而出现的“异向盛有FeCl3溶液的试管中加入几滴Fe（二）优化教学设计，开启深度思考环节一【生活情境导入】吉林市水质铁污染检测实验方案的设计：实验1.取绿矾（FeSO4·加入蒸馏水溶解H2O）学生预测：淤绿矾已部分变质。速了Fe2+被氧化为Fe3+。子方程式解释：于蒸馏水中含氧气，因此在加热过程中加用离盂Fe3+在近乎中性的环境下发生水解。（OH）12Fe2++3O2+6H2O═8Fe3++4Fe3引2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-后加热，溶液很快变成棕黄色浑浊液，为什么？常现象”，实验过程如下：出现血红色后再加入铁粉，充分振KSCN溶液，红色仍不复现，即便最后改加氯水、稀硝酸也未看到预期的血红色，这是为什么呢？入铁粉后褪色，说明络合平衡也存在平衡移动2+（SCN）（H2O）］，故可以计算［Fe（SCN）（H2O）］552+荡后，溶液几乎褪色。取上层清液加入双氧水，实验探究：滴入淤绿矾加入蒸馏水溶解后，几滴KSCN溶液，观察不到明显的血红色，证明绿矾还没变质。于绿矾水溶液加热变黄色悬浊液后，滴入盂绿矾水溶液加热后变黄色悬浊液后冷榆绿矾水溶液加热后变黄色悬浊液后冷学生质疑：（SCN）淤血红色的Fe3络合物加的问题。因为使溶液变红的主要成分是［Fe+e-葑Fe2++SCN-+5H2O体系的标准电势。几滴KSCN溶液，仍未见变血红色，是因为溶液温度太高破坏了KSCN吗？（Fe3+/Fe2+）当配离子和配=-0.447V；E=0.770V，位体浓度均为1mol/L2+已知Fe（SCN）的K稳=8.91伊102；（Fe2+/Fe）E却，滴入几滴KSCN溶液，仍未见变血红色。2+［Fe（SCN）］（Fe3+）=8.91伊102c=1.12伊10-3mol/L3+-［Fe］［SCN］却，先滴入稀硫酸，溶液澄清后再滴入几滴溶液出现血红色。这说明在加热过KSCN溶液，（SCN）Fe3++3SCN-═Fe3必须在酸性环境下进程中氧气的确把Fe氧化为Fe，络合反应2+3+依据能斯特方程3+［］Fe（标准）（）渍=渍+0.0592/1lg2+［Fe］已知Fe3++e-=Fe2+，（标准）渍=0.770V［3+］（0.0592/1）=0.770+lgFe2+［Fe］（-2.95）=0.77+0.0592伊=0.5953>-0.44行，因为溶液酸度小时，进而会Fe3+会发生水解，破坏Fe（SCN）3而得不到血红色溶液。虞改用铁粉溶于稀硫酸现制FeSO4溶液，2020年第35期/B（12）45
还原。这说明形成的Fe（SCN）3络合物仍然可被铁H2O2+2H++2e-=2H2O渍=1.776V>0.77褪色学生推测：淤可能SCN-被H2O2氧化了。（SCN）只是产物于存在Fe2++2SCN-═Fe2，针对淤设计实验：向含1滴KSCN溶液的来证明。环节三：播放视频“真相报告，水质电解器检测水质靠谱吗？”揭示自来水、矿泉水、纯净水电解后的浑浊现象依次越发不明显，是因为溶液离子浓度的不同，而非水质的优劣差异导致的。水中一定量的矿物质和微量元素对人体是有益的，所以电解水实验不能检验水质好坏。环节四：巩固提升，补充北京高考2014年第28题：电解氯化亚铁时，当电压较大时，阳极上氯离子放电产生氯气，这说明Fe3+可能是由氯气氧化亚铁离子得到的；电压较小时，氯离子不放电，虽然阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，但速度并非想象中那么快，所以阴阳离子应都在电极附近，因为还原性Fe2+跃Cl-所以Fe2+先放电。这说明了铁离子也可能是由亚铁离子直接放电得到的。故结论为：证淤通过控制电压，实了产生Fe3+的两种原因都成立；于通过控制电压，验证了Fe2+先于Cl-放电。本节是高三复习课，该节课不仅复习了铁盐和亚铁盐的相互转化和鉴别方法，还引导学生了解了进行规范操作的重要性。同时还将化学实验教学与水质检验员职场体验相结合，这有助于培养学生的科学精神和社会责任感。后的上层清液加入双氧水，为何红色仍不复现？无颜色。试管中加入1mL10%的双氧水，再加FeCl3溶氧化推测淤不合理。若将双氧水改为浓硝酸或过量氯水，再加FeCl3溶液，也不变血红色，说明SCN-会被强氧化剂氧化。液，立即出现血红色。这说明SCN-没有被H2O2所以调整实验方案，取褪色后的上层清液，先加入几滴KSCN溶液，然后均分成三份，再向其中两份中分别加双氧水和氯水，均出现血红色。这再次说明了Fe3++3SCN-葑Fe（SCN）3属于络合平衡，配合物颜色深度与SCN-、Fe3+浓度和溶液的pH都有关。三、教师小结接下来分组实验：将久置酸雨（硫酸型）中的生锈铁钉取出，检验混合液中的Fe2+和Fe3+，学生在试错中可体会到混合液中的Fe2+不能再用先加KSCN溶液再加氯水的方法进行检验，而应加到紫色高锰酸钾溶液中，观察紫色褪色《教育实践与研究》自创刊以来，坚持“探索教学规律，研讨教学经验，展示教研成果，传播教改信息”的办刊宗旨，遴选优秀稿件，为广大一线教师提供具有科学性、代表性和实用性的教育资源。为了适应教育改革的发展趋势，本刊计划组织发表以“研究学生发展核心素养”为主旨的系列专题稿件，具体内容如下：一、贯彻立德树人的根本任务，明确中国学生应当具备的必须品格和关键能力；从中观层面引领课程改革和学生管理。二、立足学科基本素养，从推动学科进步的专业思维着手，以课堂实践为载体，研讨教学活动中，具体基础知识、基本技能、基本经验、基本品质、基本态度等几个方面的落实。三、着重强调中华优秀传统文化的传承与发展，结合区域文化和校园特色，形成具有一定风格的特定教学方法。2020年第35期/B（12）46
