初高中化學(xué)銜接課題(2)
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初高中化學(xué)銜接課題
●內(nèi)容四：溶液初中學(xué)習(xí)過(guò)程中的知識(shí)系統(tǒng)與概念形成及運(yùn)用方面，受到教學(xué)條件與資源的影響，極易形成不同層次的差異。高中在分散系的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，重新認(rèn)識(shí)溶質(zhì)和溶劑，及固態(tài)物質(zhì)的溶解度和氣體的溶解度，對(duì)濃度的表示方法和概念進(jìn)一步擴(kuò)充，更注重反應(yīng)原理及定量的方法分析和研究。
初高中知識(shí)要求比較
| 初中 | 高中 | |
| 溶液 | 初步認(rèn)識(shí)溶液。 能對(duì)溶液的組成、性質(zhì)以及溶液中發(fā)生的化學(xué)變化等，有一個(gè)大致的了解。 | 要求以初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容為基礎(chǔ)，通過(guò)學(xué)習(xí)分散系、膠體等內(nèi)容，擴(kuò)大視野，認(rèn)識(shí)分散系。 |
| 溶解度 | 初步認(rèn)識(shí)如何區(qū)分物質(zhì)的溶解性； 完善對(duì)飽和溶液與不飽和溶液的量化分析，初步形成固體溶解度概念，知道影響氣體溶解度的因素； 能對(duì)海水產(chǎn)鹽的物質(zhì)分離、物質(zhì)結(jié)晶等化學(xué)知識(shí)與技能等，有一個(gè)大致的了解。 | 完善溶解度的概念，補(bǔ)充有關(guān)溶解度的計(jì)算，如結(jié)晶水合物的計(jì)算，溶解度和物質(zhì)的量濃度的換算，溶劑變化、溫度變化及幾個(gè)條件同時(shí)變化等條件下的計(jì)算。 不僅要求計(jì)算固態(tài)物質(zhì)的溶解度，還涉及氣態(tài)物質(zhì)的溶解度等。 根據(jù)溶解度曲線(xiàn)的變化選擇實(shí)驗(yàn)方法等，則要求從控制變量、定量分析的層面上，形成較為完整的溶解度的應(yīng)用。 能從化學(xué)平衡的角度認(rèn)識(shí)和分析溶液中建立的平衡等。 對(duì)化學(xué)感興趣的同學(xué)，則要求從化學(xué)反應(yīng)原理的層面上，重新認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)分散系的要求，研究溶液中的化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡。 |
| 1．溶液的含義及組成 | 學(xué)習(xí)情景素材 |
| ⑴ 由知道到了解溶液的含義。 | 分析海水組成；食鹽、酒精、二氧化碳溶于水的實(shí)驗(yàn)； |
| ⑵ 從宏觀認(rèn)識(shí)溶解現(xiàn)象、知道常見(jiàn)的溶質(zhì)和溶劑，到了解溶液的組成。 | 食鹽、硝酸銨、氫氧化鈉溶解時(shí)的熱變化現(xiàn)象；常見(jiàn)溶液的溶質(zhì)與溶劑的辨別； |
| ⑶ 認(rèn)識(shí)溶液的微觀組成，從分散粒子的角度區(qū)分溶液與濁液。 | 解釋固體溶質(zhì)溶解與結(jié)晶現(xiàn)象；比較食鹽水、油水、泥水；為什么溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)比較快； |
| 2．溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) | 學(xué)習(xí)情景素材 |
| ⑴ 由知道溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是表示溶液組成的一種方法，到理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念。 | 不同組成硫酸銅溶液的比較與分析；溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表示方法及基本計(jì)算。 |
| ⑵ 由能進(jìn)行溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)單計(jì)算，到能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 | 配制一定質(zhì)量溶液時(shí)，溶質(zhì)、溶劑質(zhì)量(體積)的計(jì)算；溶液稀釋的計(jì)算。 |
| ⑶ 由初步學(xué)會(huì)到了解配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液 | 配制6%的食鹽水50g；自制汽水。 |
| 3．初步認(rèn)識(shí)酸堿的電離 | 學(xué)習(xí)情景素材 |
| ⑴ 由知道幾種酸堿在水溶液中能解離，到初步認(rèn)識(shí)酸堿的電離。 | 幾種常見(jiàn)物質(zhì)的導(dǎo)電性的實(shí)驗(yàn)及結(jié)論；分析解釋酸溶液、堿溶液具有相似性質(zhì)原因。 |
| ⑵ 能從電離角度分析典型酸堿鹽在溶液中的反應(yīng)。 | 氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的分析；鹽定義的描述；酸、堿的單元小結(jié)；附錄Ⅰ：部分酸堿鹽的溶解性表；活動(dòng)與探究：硫酸、硝酸鋇、氫氧化鈉、碳酸鉀溶液兩兩間是否反應(yīng)。 |
| ⑶ 由會(huì)用pH試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性，到了解溶液pH概念和測(cè)定方法。 | 使用pH試紙測(cè)定唾液、食醋、果汁、肥皂水、雨水和土壤溶液等的酸堿性；溶液酸堿度對(duì)頭發(fā)的影響。 |
| 4．飽和溶液 | 學(xué)習(xí)情景素材 |
| ⑴由了解飽和溶液的涵義到形成概念。 | 溶質(zhì)、溶劑質(zhì)量對(duì)飽和食鹽水的影響；溫度對(duì)飽和硝酸鉀溶液的影響； |
| ⑵由了解結(jié)晶現(xiàn)象到初步認(rèn)識(shí)動(dòng)態(tài)平衡。 | 海水曬鹽；冷卻熱飽和硝酸鉀溶液；制取明礬晶體。 |
| ⑶由知道影響飽和溶液的條件到認(rèn)識(shí)控制變量。 | 飽和溶液與不飽和溶液相互轉(zhuǎn)化的條件；判斷溶液是否飽和的方法及原理。 |
| 5．溶解度 | 學(xué)習(xí)情景素材 |
| ⑴由了解溶解度的涵義到形成概念。 | 如何定量比較不同物質(zhì)的溶解性的大小。 |
| ⑵由認(rèn)識(shí)和繪制溶解度曲線(xiàn)到運(yùn)用溶解度曲線(xiàn)分析綜合性問(wèn)題。 | 繪制幾種物質(zhì)的溶解度曲線(xiàn)；討論溶解度曲線(xiàn)可提供有信息。 |
| ⑶由知道影響氣體溶解的因素到認(rèn)識(shí)氣體溶解度。 | 汽水中含有大量二氧化碳；如何增加養(yǎng)魚(yú)池中的含氧量；氮?dú)馊芙舛鹊谋硎痉椒?；保存氨水的注意事?xiàng)。 |
| 6．有關(guān)溶解度中的定量分析 | 學(xué)習(xí)情景素材 |
| ⑴由初步分析溶解度曲線(xiàn)中相關(guān)質(zhì)量的關(guān)系到學(xué)會(huì)依據(jù)溶解度進(jìn)行控制變量的分析。 | 運(yùn)用溶解度曲線(xiàn)查找某溫度時(shí)幾種物質(zhì)的溶解度；溫度改變后溶解度相應(yīng)發(fā)生的變化。 |
| ⑵由初步認(rèn)識(shí)根據(jù)溶解度可進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算，到了解依據(jù)溶解度進(jìn)行各種計(jì)算的基本技能。 | 溶解度中相關(guān)質(zhì)量之間的比例關(guān)系；蒸發(fā)溶劑后，飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量的改變情況。 |
新課程改革從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀3個(gè)方面建構(gòu)了新的課程目標(biāo)體系，以“全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”為宗旨，以“轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式”為突破口，提倡科學(xué)探究。如果說(shuō)“知識(shí)與技能”在某種程度上可以通過(guò)接受學(xué)習(xí)來(lái)獲得，“過(guò)程與方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”則難以靠講授灌輸、接受學(xué)習(xí)來(lái)形成，只能在具體活動(dòng)過(guò)程中通過(guò)不斷的體驗(yàn)、內(nèi)化而形成。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是化學(xué)教學(xué)的靈魂，也是落實(shí)三維目標(biāo)的主要活動(dòng)載體之一?？茖W(xué)探究是化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)制定的脈絡(luò)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的銜接是重點(diǎn)和難點(diǎn)，解決好這個(gè)問(wèn)題才能說(shuō)解決了銜接的問(wèn)題?？茖W(xué)探究在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們以初高中教材中涉及到的探究性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的對(duì)比研究為基礎(chǔ)，對(duì)高初中學(xué)段部分化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)從探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?、探究性?shí)驗(yàn)教學(xué)策略等方面進(jìn)行了較系統(tǒng)的比較研究，從而提出了做好高初中探究性實(shí)驗(yàn)銜接教學(xué)的策略和方法，力求在初中階段為高中探究性實(shí)驗(yàn)打好鋪墊，在高中階段讓學(xué)生探究能力有明顯的提升。
3.5.1 初高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)科學(xué)探究的要求比較
“科學(xué)探究”是指從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)社會(huì)生活中選擇和確定研究主題，創(chuàng)設(shè)一種類(lèi)似于科學(xué)研究的情境， 學(xué)生自主、獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)可能的答案作出假設(shè)與猜想，并設(shè)計(jì)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、操作、調(diào)查、搜集證據(jù)，對(duì)獲得的信息進(jìn)行處理，得出初步結(jié)論。學(xué)生通過(guò)收集和處理信息、表達(dá)與交流等活動(dòng)，獲得知識(shí)、技能、方法、態(tài)度特別是創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力等方面的發(fā)展?；瘜W(xué)課程中的科學(xué)探究是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)，認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)。作為一種學(xué)習(xí)方式，科學(xué)探究既符合了兒童的本性，反映了學(xué)習(xí)的探究性質(zhì)，又順應(yīng)了科學(xué)的真實(shí)面貌，對(duì)于實(shí)現(xiàn)化學(xué)課程的目標(biāo)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。
初高中新課程《標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究的學(xué)習(xí)內(nèi)容定為以下幾個(gè)方面：
●增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解
《新課標(biāo)》對(duì)學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究的理解所應(yīng)達(dá)到的水平做了較為詳細(xì)的說(shuō)明。(見(jiàn)表3-5-1)盡管在很多情況下，這些“理解”的內(nèi)容和“能力”所應(yīng)達(dá)到的要求融合在一起，很難區(qū)分，但是這些內(nèi)容確實(shí)從另一視角表達(dá)了更多的信息，增進(jìn)了學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解。
表1 對(duì)科學(xué)探究的理解
| 初中要求 | 高中要求 |
| l體驗(yàn)到科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)客觀世界的重要途徑 l意識(shí)到提出問(wèn)題和作出猜想對(duì)科學(xué)探究的重要性，知道猜想必須用事實(shí)來(lái)驗(yàn)證 l知道科學(xué)探究可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察等多種手段獲取事實(shí)和證據(jù) l認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究既需要觀察和實(shí)驗(yàn)，又需要進(jìn)行推理和判斷 l認(rèn)識(shí)到合作與交流在科學(xué)探究中的重要作用 | l經(jīng)歷對(duì)化學(xué)物質(zhì)及其變化進(jìn)行探究的過(guò)程，進(jìn)一步理解科學(xué)探究的意義。 l體驗(yàn)和了解化學(xué)科學(xué)探究的一般過(guò)程和方法，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)和研究中的重要作用。 l發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，樂(lè)于探究物質(zhì)變化的奧秘，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛和喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。 l樹(shù)立辯證唯物主義的世界觀，養(yǎng)成務(wù)實(shí)求真、勇于創(chuàng)新、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度，崇尚科學(xué)，反對(duì)迷信。 l意識(shí)到提出問(wèn)題和作出猜想對(duì)科學(xué)探究的重要性，知道猜想必須用事實(shí)來(lái)驗(yàn)證。 l知道科學(xué)探究可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察等多種手段獲取事實(shí)和證據(jù)。 l認(rèn)識(shí)到合作與交流在科學(xué)探究活動(dòng)中的重要作用，具有團(tuán)隊(duì)合作精神。 l意識(shí)到評(píng)價(jià)與反思在科學(xué)探究活動(dòng)中的作用。 |
盡管高中《新課標(biāo)》并未將科學(xué)探究作為獨(dú)立的課程模塊，也未對(duì)科學(xué)探究能力的要素與具體培養(yǎng)目標(biāo)作出說(shuō)明和規(guī)定，但無(wú)論是選修還是必修模塊都對(duì)此提出了不同層次、不同水平的要求。
表2 發(fā)展探究能力
| 初中要求 | 高中要求 |
| 1.能從日常現(xiàn)象或化學(xué)學(xué)習(xí)中，經(jīng)過(guò)啟發(fā)或獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)一些具有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題。 2.能比較清楚地表述所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題 | l化學(xué)1、化學(xué)2：認(rèn)識(shí)常見(jiàn)的化學(xué)物質(zhì)，學(xué)習(xí)重要的化學(xué)概念，形成基本的化學(xué)觀念和科學(xué)探究能力，認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展的重要作用及其相互影響，進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。 l化學(xué)與生活：了解日常生活中常見(jiàn)物質(zhì)的性質(zhì)，探討生活中常見(jiàn)的化學(xué)現(xiàn)象，體會(huì)化學(xué)對(duì)提高生活質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境的積極作用，形成合理使用化學(xué)品的意識(shí)，以及運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決有關(guān)問(wèn)題的能力。 l化學(xué)與技術(shù)：了解化學(xué)在資源利用、材料制造、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，在更加廣闊的視野下，認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感和創(chuàng)新精神。 l物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：了解人類(lèi)探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要意義和基本方法，研究物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 l化學(xué)反應(yīng)原理：學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的基本原理，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律，了解化學(xué)反應(yīng)原理在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用。 l有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)：探討有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用，學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)研究的基本方法，了解有機(jī)化學(xué)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步的貢獻(xiàn)。 l實(shí)驗(yàn)化學(xué)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和方法，進(jìn)一步體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的基本過(guò)程，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)研究和化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/td> |
與原義務(wù)教育化學(xué)課程相比，初中化學(xué)新課程無(wú)論在教育目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)要求、教學(xué)方式等方面，都發(fā)生了顯著變化。作為義務(wù)教育延伸與拓展階段的高中化學(xué)教育，積極開(kāi)展新舊化學(xué)課程的對(duì)比學(xué)習(xí)與研究活動(dòng)，切實(shí)做好銜接工作，為確保高中化學(xué)教育順利實(shí)施創(chuàng)造條件。特別是科學(xué)探究，增加的內(nèi)容較多，活動(dòng)形式也作了較大的調(diào)整。下面列表比較了人教版初中新課標(biāo)教材增設(shè)的科學(xué)探究?jī)?nèi)容(包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查與分析、家庭小實(shí)驗(yàn)、活動(dòng)與探究等形式)(見(jiàn)下表3)。
表3 增設(shè)的科學(xué)探究?jī)?nèi)容
| 課題名稱(chēng) | 內(nèi)容 |
|---|---|
| 第一單元 | 1.對(duì)蠟燭及其燃燒的探究P7 2.對(duì)人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究P10 |
| 第二單元 | 1.關(guān)心空氣質(zhì)量P28 2.尋找催化劑(見(jiàn)P41習(xí)題4) |
| 第三單元 | 1.用濃氨水探究分子在不停運(yùn)動(dòng)P48 2.1+1是否一定等于2(分子之間有間隔) P51 3.自制簡(jiǎn)易凈水器P55 4.節(jié)水用水情況調(diào)查P61 |
| 第四單元 | 1.調(diào)查食品的元素組成和地殼中含量較大的元素的存在P72 2.對(duì)藥品標(biāo)簽的調(diào)查和分析P83 |
| 第五單元 | 1.蠟燭燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定P90 2.鎂條燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定P91 |
| 第六單元 | 1.自制炭黑P108 2.實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的研究與實(shí)踐(包括實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置的確定、二氧化碳與氧氣制取實(shí)驗(yàn)及性質(zhì)比較)P110 3.二氧化碳的溶解性實(shí)驗(yàn)P114 4.探究雞蛋殼的主要成分P119 |
| 第七單元 | 1.根據(jù)自己住宅的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)預(yù)防火災(zāi)的方案P130 2.調(diào)查家庭、工廠(chǎng)使用什么燃料(煤、煤氣、石油產(chǎn)品)P132 3.調(diào)查煤的加工產(chǎn)品的用途P138 4.酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)P140 5.調(diào)查不同燃料的性能、價(jià)格及對(duì)環(huán)境的影響P145 |
| 第八單元 | 1.淬火和回火P8 2.金屬活動(dòng)性順序的探究P10 3.金屬的腐蝕和防護(hù)P19 4.調(diào)查自己所在社區(qū)的金屬?gòu)U棄物的主要品種和回收情況及回收價(jià)值P22 |
| 第九單元 | 1.溶解時(shí)的吸熱和放熱現(xiàn)象P30 2.調(diào)查與研究洗滌用品(使用洗滌劑的資料、洗滌用品的變化、洗滌劑中含有的物質(zhì)、洗滌用品對(duì)環(huán)境的污染等)P32 3.清洗餐具P32 4.制取明礬晶體P40 5.自制汽水P44 |
| 第十單元 | 1.用植物的花瓣或果實(shí)自制指示劑P49 2.探究酸的化學(xué)性質(zhì)P53 3.制作“葉脈書(shū)簽”P57 4.用pH試紙測(cè)定一些液體的pH P62 5.溶液酸堿度對(duì)頭發(fā)的影響P63 6.測(cè)定最近本地區(qū)雨水的pH,繪制時(shí)間-pH關(guān)系P65 |
| 第十一單元 | 1.探究初步區(qū)分氮肥、磷肥和鉀肥的方法P80 2.調(diào)查你自己的家鄉(xiāng)近幾年來(lái)使用化肥情況、土壤質(zhì)量和作物產(chǎn)量情況P83 3.查閱有關(guān)化肥、農(nóng)藥的作用的資料，談使用農(nóng)藥、化肥的利弊P83 |
| 第十二單元 | 1.調(diào)查研究食堂或自家一段時(shí)間的食譜搭配是否合理P94 2.調(diào)查補(bǔ)鈣、補(bǔ)鋅等藥劑主要成分P98 3.探究有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物P99 4.調(diào)查服裝纖維各類(lèi)及洗熨方法P102 5.調(diào)查你周?chē)h(huán)境中的“白色污染”情況及形成的原因P106 6.探究保鮮膜保鮮能力測(cè)試P106 |
●探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蟮膶?duì)比
?、俑咧泻统踔谢瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)定位的特點(diǎn)
初中階段的探究性實(shí)驗(yàn)比較注重實(shí)驗(yàn)技能、探究方法的養(yǎng)成。比如，要求學(xué)生學(xué)會(huì)觀察、記錄實(shí)驗(yàn)(蠟燭燃燒實(shí)驗(yàn))，掌握一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)裝置的搭配(氧氣的制取、二氧化碳的制取)，一些基本操作(加熱、檢驗(yàn)裝置的氣密性、過(guò)濾……)，學(xué)會(huì)用多種方法收集空氣(吸入和呼出的氣體有什么不同)，探究一些物質(zhì)的性質(zhì)(二氧化碳性質(zhì)的探究)。
高中階段更重視規(guī)律的探究。更強(qiáng)調(diào)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，總結(jié)歸納出一般規(guī)律。比如通過(guò)Na、Mg、Al分別和水、和酸的反應(yīng)比較同一周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律;通過(guò)Na、K分別和水的反應(yīng)，通過(guò)Cl、Br、I之間的相互置換的比較，總結(jié)或驗(yàn)證同一主族元素性質(zhì)的遞變性。
?、诟咧谢瘜W(xué)探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)初中的繼承性
初中學(xué)到的實(shí)驗(yàn)技能是高中探究性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
在高中化學(xué)必修1的開(kāi)始，繼續(xù)完善必要的實(shí)驗(yàn)操作技能，從混合物分離的角度安排了粗鹽的提純、蒸餾水的制取、碘的萃取等實(shí)驗(yàn)。
在“粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)”中，在復(fù)習(xí)初中已經(jīng)掌握溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，增加了除去可溶性雜質(zhì)離子(SO42-、Mg2+、Ca2+……)的基本方法和實(shí)驗(yàn)順序的思考。
蒸餾水制取的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)安裝成套實(shí)驗(yàn)裝置的要求明顯比初中提高，也讓學(xué)生學(xué)會(huì)了一些基本實(shí)驗(yàn)技能和通用的實(shí)驗(yàn)方法：加熱底面積較大的玻璃容器需要用石棉網(wǎng)以保證其受熱均勻，加熱較多量液體時(shí)需要加入碎瓷片(或沸石)，冷卻蒸汽時(shí)冷凝水與熱蒸氣熱交換……。
萃取實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生接觸了一種全新的富集、提取某些物質(zhì)的方法，熟悉了分液漏斗的一些基本用途。
在探究實(shí)驗(yàn)的方法上，也體現(xiàn)出了繼承性。比如，初中“燃燒條件的探究”、“鐵制品銹蝕的條件”等實(shí)驗(yàn)采用控制變量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)方法，高中在“原電池設(shè)計(jì)”、“ 溫度、催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響”等實(shí)驗(yàn)中，仍需要采用相類(lèi)似的方法。
③高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)初中的發(fā)展性
初中教材中，定量實(shí)驗(yàn)僅涉及到空氣中氧氣含量的測(cè)定、質(zhì)量守恒定律、NaCl和KNO3溶解性的粗略比較、一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的配制、粗鹽提純實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)率等簡(jiǎn)單的內(nèi)容。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)大多都是比較粗略的，操作要求也比較簡(jiǎn)單。高中階段在必修1中在學(xué)過(guò)化學(xué)計(jì)量方法之后，增加了較為精確的定量實(shí)驗(yàn)：“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”，實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性、精確性以及實(shí)驗(yàn)操作的技能要求明顯提高。
高中階段對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力也提出了更高的要求。例如：金屬鈉和水的反應(yīng)，要求學(xué)生在比較有限的時(shí)間里(因反應(yīng)非常迅速)詳盡觀察、總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)此進(jìn)行相應(yīng)的解釋。對(duì)比初中“蠟燭燃燒的實(shí)驗(yàn)”，雖然也需要按一定的順序觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但并無(wú)很?chē)?yán)格的時(shí)間限制。在初中的實(shí)驗(yàn)中，較少涉及復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)和安裝。在高中化學(xué)必修1“探究鐵和水的反應(yīng)”中，更是要求學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康陌褜?shí)驗(yàn)裝置按功能分為三部分：提供(產(chǎn)生)水蒸氣、讓水蒸氣和鐵接觸反應(yīng)、檢驗(yàn)反應(yīng)生成的產(chǎn)物(氫氣)，按這個(gè)思路來(lái)統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)裝置的裝配和實(shí)驗(yàn)操作的順序。
●探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略的對(duì)比
分別選取初高中兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)【表1】和【表2】。
【表1】
| 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 | 蠟燭及其燃燒的探究 | 金屬鈉、鐵分別和水的反應(yīng) |
| 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) | 1．理解“觀察”的涵義，能充分用自己的感官對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加以階段、有條理，細(xì)致、全面的觀察。 2．實(shí)時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 | 1．一定時(shí)間里詳細(xì)觀察金屬鈉和水反應(yīng)的現(xiàn)象，并加以解釋。 2．探究鐵和水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物以及實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。 |
| 實(shí)驗(yàn)特點(diǎn) | 本實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作技能要求很低，但強(qiáng)調(diào)學(xué)生要調(diào)用除味覺(jué)以外的所有感官，去分階段全面觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并加以詳細(xì)的記錄，重視的是觀察、記錄習(xí)慣的養(yǎng)成。 | 1．通過(guò)不同金屬和同種物質(zhì)在不同條 件下進(jìn)行反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，直觀比較出 兩者金屬性的差異。 2．探究影響鐵和水蒸氣反應(yīng)中，需要 根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式的信息，將 反應(yīng)裝置按功能分塊，設(shè)計(jì)出整套 實(shí)驗(yàn)裝置，并據(jù)此探究影響實(shí)驗(yàn)成 敗的關(guān)鍵。 |
| 探究方法 | 實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄 | 實(shí)驗(yàn)、觀察，設(shè)計(jì)、探究實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證產(chǎn)物 |
| 探究過(guò)程 | 1．點(diǎn)燃前：觀察蠟燭的顏色狀態(tài)， 感覺(jué)它的輕重，看是否能溶于 水，感受它的硬度……。 2．點(diǎn)燃時(shí)，觀察火焰的顏色，用小 木棒試驗(yàn)內(nèi)焰、外焰的溫度差 別，可以用玻璃管引出焰心的氣 體，并玻璃管另一端點(diǎn)燃。觀察 蠟燭熔化、流淌及凝固的情況， 可以小心感受熔化的蠟燭的溫 度……。 3．小心吹滅蠟燭并觀察…… | 1．將一小塊金屬鈉吸干煤油，投入到 盛有酚酞稀溶液的燒杯中，迅速蓋 上玻璃片，觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 2．按設(shè)學(xué)生計(jì)好的或課本上的方案，搭好裝置，檢驗(yàn)氣密性，裝好藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)生成物中的氫氣。 |
| 教學(xué)策略 | 1．教師可以讓學(xué)生討論他們準(zhǔn)備觀 察些什么，然后讓學(xué)生放手去實(shí) 驗(yàn)。應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性，鼓勵(lì) 學(xué)生將無(wú)法理解或解釋的現(xiàn)象、 問(wèn)題提出來(lái)討論。 2．學(xué)生的觀察范圍可以是蠟燭的狀 態(tài)、密度、顏色、氣味、溶解性、 火焰的顏色、溫度、熄滅后的白 煙，還可以比較剛熄滅的蠟燭和 未點(diǎn)燃過(guò)的蠟燭哪個(gè)更容易點(diǎn) 燃等等。 | 1．鈉和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，需要適當(dāng)提示學(xué)生觀察哪些現(xiàn)象。 2．鐵和水蒸氣的實(shí)驗(yàn)，可以進(jìn)行以下討論： ①要使鐵粉和水蒸氣反應(yīng)并能檢驗(yàn) 到產(chǎn)生的氫氣，裝置至少應(yīng)分為哪些部分？（產(chǎn)生水蒸氣、水蒸氣和鐵受熱反應(yīng)、檢驗(yàn)氫氣） ②先加熱水產(chǎn)生足夠的蒸氣，還是先加熱鐵粉？為什么？（先產(chǎn)生水蒸氣，防止鐵粉與氧氣反應(yīng)） ③檢驗(yàn)氫氣還可以用哪些方法？ |
| 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 | 自制指示劑 | 設(shè)計(jì)原電池 |
| 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) | 1．學(xué)會(huì)從常見(jiàn)植物中提取有機(jī)色素 的簡(jiǎn)單方法； 2．找出在酸、堿性溶液中顏色變化 明顯的指示劑； 3．理解實(shí)驗(yàn)室選擇指示劑的一般原 則。 | 1．根據(jù)已有的氧化還原知識(shí)和電學(xué)知 識(shí)，利用適當(dāng)?shù)牟牧辖M裝出原電池，并能判斷原電池的正負(fù)極。 2．加深對(duì)課本知識(shí)的理解。 3．探究原電池電流的影響因素。 |
| 實(shí)驗(yàn)特點(diǎn) | 本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)由課堂到生活、由實(shí)驗(yàn)到實(shí)用的很好的自主探究性實(shí)驗(yàn)，對(duì)拓展學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦能力大有裨益。 | 本實(shí)驗(yàn)的很多材料可以從家中找到，且有多種方法可以證明電流的產(chǎn)生，因此實(shí)驗(yàn)的趣味性比較強(qiáng)，自主發(fā)揮空間也比較大?？山Y(jié)合課本相關(guān)家庭實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成本實(shí)驗(yàn)。 |
| 探究方法 | 收集、提取、實(shí)驗(yàn)比較、分類(lèi)、歸納 | 收集、組裝、實(shí)驗(yàn)、歸納、比較、總結(jié) |
| 探究過(guò)程 | 1．將事先搜集的3~4種花瓣、菜葉 子或果實(shí)，分別放在研缽中搗 爛，轉(zhuǎn)移到燒杯中，加入1∶1 酒精浸泡數(shù)分鐘。 2．用紗布將汁液濾出，分類(lèi)編號(hào)。 3．取每種指示劑（上述植物的汁液） 于四支試管中，分別加入食醋（最 好是白醋）、石灰水、鹽酸和氫氧 化鈉溶液，觀察并記錄顏色。 4．記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論什么樣的指 示劑（植物的汁液）適合實(shí)驗(yàn)室 使用。 5．按上述方法分別試驗(yàn)紫色石蕊和 無(wú)色酚酞試液和上述四種酸、堿 作用的情況。 | 1．分組收集合適的電極材料、電解質(zhì)溶液（或水果）、發(fā)光二極管（或小燈泡、耳機(jī)等檢驗(yàn)電流的儀器用 品）。實(shí)驗(yàn)室提供鎂、鋁、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氯化鈉溶液、帶鐵夾的導(dǎo)線(xiàn)、靈敏電流計(jì)……。 2．分組實(shí)驗(yàn)，并用示意圖記錄使用的電極、使用的電解質(zhì)溶液，記錄證明電流產(chǎn)生的方法、并判斷正負(fù)電極。至少組裝出3~4組。 3．各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況，總結(jié)出組成原電池的一般條件、判斷正負(fù)極的一般方法。 4．用鎂、鋁和氫氧化鈉溶液組成原電池，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定正負(fù)極，討論原因。 5．通過(guò)改變合適的條件（如電解質(zhì)溶液濃度、電極間距、不同活潑性電極……），記錄電流強(qiáng)度變化，探究原電池電流強(qiáng)度和哪些因素有關(guān)。 |
| 教學(xué)策略 | 1．實(shí)驗(yàn)前將學(xué)生分組，由小組自行 分配收集任務(wù)，確保每組有3~4 種不同的植物。 2．實(shí)驗(yàn)時(shí)下發(fā)印好的表格，讓學(xué)生 邊實(shí)驗(yàn)邊填寫(xiě)。 3．歸納總結(jié)全班的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué) 生選擇出自己覺(jué)得最合適的酸 堿指示劑。 4．討論實(shí)驗(yàn)室（自制的適合做指示 劑）需要具備什么樣的條件（酸 性、中性、堿性條件下最好顏色 都不相同、且顏色變化越明顯越 好；顏色變化越靈敏越好……）。 5．通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)室常用的指示 劑——石蕊和酚酞。 | 1．實(shí)驗(yàn)前將學(xué)生分組，由小組自行分配收集任務(wù)，確保每組有若干種不同的電極材料。 2．實(shí)驗(yàn)時(shí)下發(fā)印好的表格，讓學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊填寫(xiě)。 3．判斷正負(fù)極的方法有①電極材料的相對(duì)活潑性②電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向 ③氣泡或固體析出等特定現(xiàn)象④電 極反應(yīng)式…… 4．鎂、鋁和氫氧化鈉組成的原電池說(shuō)明特定條件下金屬的相對(duì)活潑性可能不同。 5．在探究電流強(qiáng)度的影響因素時(shí)，可以事先提問(wèn)討論，可以考慮哪些可 能的變量。這一部分屬于拓展視野，不要求太精確、太深入。 |
●內(nèi)容一：實(shí)驗(yàn)原理的確定
銜接要點(diǎn)
| 初中要求 | 高中要求 | |
| 知識(shí)能力視角 | 了解基本的實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)化學(xué)常識(shí)初步分析方案的合理性。如分析二氧化碳的化學(xué)方程式、選擇制氣的反應(yīng)原理和裝置。 | 掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理的確定的一般方法和運(yùn)用化學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一些綜合實(shí)驗(yàn)方案。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)方案的能力，并進(jìn)行方案的評(píng)價(jià)的能力。 |
| 學(xué)習(xí)方法視角 | 在相關(guān)的信息的提示下，自主學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)際問(wèn)題初步分析、簡(jiǎn)單探究，得出初步結(jié)論的方法。如：會(huì)應(yīng)用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)控制變量法確定實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，完善實(shí)驗(yàn)方法。感受最基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方法。 | 倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。 倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。 突出化學(xué)學(xué)科特征，更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用功能。 |