核心素養視角下“影響化學反應速率的因素”教學策略

張鳳海

摘 要：新課程倡導落實培養化學學科核心素養的教學，以人教版新教材編寫內容為基礎，通過層層遞進的問題設計、理論分析與實驗探究相結合、試管實驗轉向數字化實驗、教師有效引導與學生自主學習有機結合，從而構建高效的化學課堂，進而落實化學核心素養。

關鍵詞：核心素養;化學反應速率;數字化實驗

把知識轉化為素養，需要高效課堂為橋梁。高效課堂需要教師對教材內容進行梳理再整理，通過恰當的教學設計讓學生主動參與、樂于探究、勤于動手，在學生自主探究的過程中獲取新知識，提升分析和解決問題的能力，實現學生學科素養的發展。然而，從教育的實踐層面來看，目前教師“經驗固封”“知識中心”的現象仍然十分普遍。

一、教材內容編排分析

在發展化學學科核心素養的課程目標的指引下，本節教材內容考慮學生已在初中學習過催化劑可以調控反應速率的知識，以新舊兼容、詳略有別的方式編排，并結合學生學習過的知識，補充一些生活、生產中需要調控反應速率的實例，說明認識影響化學反應速率因素的重要性，并借此體現調控反應速率的意義和價值。通過“探究”重點引導學生探討溫度和反應物濃度對化學反應速率的影響，并結合濃度影響因素，針對氣體反應說明壓強的影響。利用“思考與討論”引導學生探討影響化學反應速率的其他一些因素。以生產生活實例凸顯“科學態度與社會責任”，以壓強對氣體反應速率影響展現“宏觀辨識與微觀探析”，以溫度和濃度對反應速率影響的探究彰顯“科學探究與創新意識”“證據推理與模型認知”，以合成氨條件的選擇突出“變化觀念與平衡思想”等5個化學學科核心素養的培養。

二、教學目標與重難點

1.教學目標

（1）通過“影響化學反應速率的因素”的學習，學會“變量控制”的科學方法，增強證據推理的意識。

（2）能從微觀角度理解濃度和壓強對速率的影響，發展宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養。

2.重難點

重點：化學反應速率的影響因素。

難點：驗證影響化學反應速率因素的實驗設計。

三、課程實錄與設計意圖

【情境導入】科學史話：工業合成氨

生：仔細聆聽，感受科學知識的力量。

【設計意圖】引導學生感受化學反應速率快慢在實際生產生活中的應用，體會化學與生產生活中的緊密聯系。

【板書】影響化學反應速率的因素

【問題1】改變哪些因素可以使5%H2O2分解速率加快？

生1：使用催化劑。

生2：升高溫度。

師：化學是一門以實驗為基礎的自然學科，猜想需要實驗驗證什么可以催化H2O2分解？

生：MnO2

師：H2O2分解催化劑除了MnO2外，還有其他物質，如氯化鐵。請同學們仔細觀察實現操作并及時記錄實驗現象。

【實驗探究1】教師演示實驗——大象牙膏

操作：向錐形瓶中加入適量FeCl3溶液并滴加一滴洗手液，將H2O2與洗手液的混合液注入到氯化鐵溶液中。

現象：劇烈反應，產生大量泡沫。

生：仔細觀看實驗，完成導學案實驗現象和結論。催化劑可以加快化學反應速度。

【板書】其他條件不變時：1.催化劑可以增大化學反應速率。

【設計意圖】通過實驗驗證學生猜想，劇烈的反應現象激發學生興趣。落實預測到實驗探究再到得出結論的科學探究過程。

【問題2】在設計溫度對H2O2分解速率影響的實驗方案時應該注意什么問題？

師：請同學們認真閱讀教材第45頁方法導引——變量控制。

生：認真閱讀。回答問題2——控制變量。

師：請同學們閱讀第44頁溫度對反應速率影響的實驗方案設計。找出方案中的變量和控制不變的量，并思考反應快慢的判斷依據是什么。

生：分析實驗方案，填寫導學案。

變量： 溫度

控制不變的量：H2O2濃度及體積、FeCl3濃度及滴數

反應快慢的判斷依據：產生氣泡的速度

【實驗探究2】學生小組實驗——反應溫度的影響

現象：冷水中緩慢產生氣泡，熱水中快速產生大量氣泡。

【板書】2.升高溫度可以增大化學反應速率。

【設計意圖】將教材中介紹變量控制的“方法導引”欄目與溫度的影響“探究欄目結合起來，先使學生了解什么叫控制變量，為什么要控制變量;接著在科學方法的指導下進行實驗，在實驗過程中學會“如何控制變量”。這樣既知其然又知其所以然，可以使學生有目的、有計劃、有步驟、有方法地進行實驗，有利于內化影響化學反應速率的外界條件，讓學生學會科學探究的方法，增強學生證據推理意識。

【問題3】除了催化劑、反應溫度外，還有哪些反應條件會影響化學反應的速率？

生：濃度。

師：請同學們小組合作，參照溫度對化學反應速率影響的實驗方案和提供的試劑設計出“濃度對化學反應速率影響”的實驗方案。

試劑：大理石碎塊、0.8mol/L鹽酸、1.0mol/L鹽酸

生：小組合作，在導學案上完成方案設計，完成變量、控制不變的量以及反應快慢判斷依據的填空。

師：評價學生實驗方案，優化實驗方案。

實驗方案：在兩支試管中加入等量且形狀大小相同的大理石碎塊，向兩支試管中同時滴加2ml 0.8mol/L鹽酸、2ml 1.0mol/L鹽酸。觀察現象并進行對比。