耒阳二中高二化学课题组开展教研活动

模型认知在高考化学复习中的应用

耒阳二中高二化学课题组开展教研活动

模型认知为构建化学核心素养体系的重要因素，主要涵盖构建认知模型、应用模型去解释与揭示化学现象和本质等方面的内容。高三学生普遍面临着高考的压力，因而对复习有很大的需求与要求。如何进行有效性复习，长久以来都是教师与学生着重思考的话题。为提高学生高考化学复习效率，耒阳二中《基于“模型认知与证据推理”的核心素养高中化学教学实践研究》化学课题组于6月28号开展了以《新情境下陌生方程式的书写与配平》为案例的教学教研活动。

课题组成员在课前进行了深入的交流，从课标要求、教材地位、学生学情等几个方面对本节内容分析讨论。熟练掌握一般氧化还原方程式的书写和配平是学好氧化还原理论的基本技能，而高考常以工艺流程图或装置图等为情境载体，考查陌生化学反应方程式的书写。高考试题的命题源于教材而高于教材，考查的不再是简单的知识记忆，需要学生进行知识迁移。考生在面对这类问题时，由于题给信息较新，涉及内容不是教材中的化学方程式，往往感觉难以下手。对于这一类方程式的书写，大家认为只要抓住反应本质是否“有得失电子”，如无电子转移则利用“原子守恒”思想就可配平，如反应中有电子转移则为氧化还原反应，利用氧化还原反应配平的方法，书写就会变得简单。经过课题组共同研讨，形成最终教学设计。

教学过程中，授课人宁玉鹏老师通过三个环节进行了本节课的教学：

环节一：掌握一般氧化还原方程式的配平方法，建立书写常规方程式的思维模型。配平化学方程式：K2Cr2O7＋H2C2O4＋H2SO4——Cr2(SO4)3＋CO2↑＋K2SO4＋H2O

[配平流程]

环节二：建立真实情景下陌生方程式的书写模型。

1．陌生化学方程式书写的思路

首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型

2.陌生氧化还原反应方程式书写的具体步骤

环节三：运用模型解决真实情景下陌生方程式的书写问题。

某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：

溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：

金属离子

Ni2＋

Al3＋

Fe3＋

Fe2＋

开始沉淀时(c＝0.01 mol·L－1)的pH

7.2

3.7

2.2

7.5

沉淀完全时(c＝1.0×10－5 mol·L－1) 的pH

8.7

4.7

3.2

9.0

回答下列问题：

(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是除去油脂，溶解铝及其氧化物。为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式__________________。

(2)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________________________。

[解析]　(1)“滤液①”中铝元素以Al(OH)－4的形式存在，反应前后无化合价的变化，为非氧化还原反应，根据电荷守恒、质量守恒配平即可，加入稀硫酸生成沉淀的离子方程式为Al(OH)－4＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O。(2)由题意可得反应前后有化合价的变化，为氧化还原反应，其方程式的配平流程为

模型认知的构建作为高考化学复习的一种重要途径，以及为促进学生进行感性思考和逻辑性思考的一道重要桥梁，在进行高考复习时通过构建模型认知，发展学生的模型认知能力，使学生能够参与到更为系统的复习中。

在日常的教学探究中，我们应从“证据推理”出发，构建“模型认知”的教学结构，探索实践多种教学方式及教学策略，再对实践进行反思，从而全面理解推理和模型，获得运用推理和模型的一般步骤，将其更好地运用到课堂教学中。进而引导学生亲自体验整个过程，培养学生运用正确的推理思维对问题进行分析，建构出合理的认知模型，帮助学生更好地领悟化学学科特质的思维方法，有效地促进学生核心素养的发展。