浅析中学化学学科素养之微观与宏观关系
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三类宏观——微观化学概念的辨析作者:孙建春来源:《理科考试研究·初中》2012年第07期化学量和化学概念往往有宏观和微观之分,宏观和微观之间既有区别又有联系,如何把握正确化学量和化学概念的宏观和微观范畴是感悟化学和中考得分的关键.纵观近几年中考化学试卷,这个考点一般有三类,一类是扩散现象和分子的无规则运动,第二类是物质的质量和相对分子质量,第三类是元素的质量和相对原子质量.这几个考量经常在中考试卷中出现,如果对它们不很了解,也会造成大量的失分,因此有必要对这些化学量和化学概念进行仔细地辨析.一、扩散现象和分子的无规则运动扩散现象是物质从浓度高的向浓度低的方向转移直到浓度相等为止的一种现象,因为很多物质是由分子直接构成的,所以扩散现象说明了分子是不停地作无规则运动.也就是说扩散现象是分子无规则运动的宏观表现,分子的无规则运动是扩散现象的微观本质原因.例1(2010年广州)用图的装置演示气体扩散现象,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气,为了有力地证明气体发生扩散,装二氧化氮气体的应是__________,(选填“A”或“B”)瓶.根据__________现象可知气体发生了扩散,扩散现象说明气体分子__________.若实验温度分别为①0℃,②4℃,③20℃,④30℃.则在__________温度下(填序号)气体扩散最快.解析本题考查了气体的扩散现象和气体分子的无规则运动,二氧化氮的密度比空气大,如果放在A瓶,那么二氧化氮可能由于重力的作用而进入B瓶中,这就是倒水的原理,那就判断不出是不是扩散现象.因此只有将二氧化氮装在B瓶中,在排除重力的影响后,当装二氧化氮B瓶出现颜色变浅的现象,也就说明了二氧化氮和空气在相互扩散,而这种扩散现象足可以说明二氧化氮和空气气体分子在永不停息做无规则运动,分子做无规则运动的快慢与温度有关,温度升高分子的无规则运动加快,所以在题目中应该是选④30℃温度下气体扩散最快.例2(2011年湛江)夏夜,我们在公园或在校园的小道上散步时,每走到茉莉花的附近就能闻到花香,说明A.分子的体积和质量都很小B.分子间有一定的间隔C.分子在不断地运动D.分子可以再分解析该题虽然简单,但也考查了扩散现象和分子的无规则运动,由于花香的扩散使人能闻到,这是宏观的表现,而微观的本质是分子的无规则运动,所以是分子的无规则运动造就了花香的扩散现象,因此答案是C.二、物质的质量和相对分子质量相对分子质量(化学式的式量)是指分子式(化学式)中各原子的相对原子质量的总和,它的数值可以用来代替一个分子的质量,可见它是微观的.而很多物质是由分子构成的,那么作为宏观的物质的质量可以说是由很多个分子质量的总和.在一个分子的质量可以由相对分子质量来代替的前提下,物质的质量就可以是很多的相对分子质量的总和.而这种模式往往是出现在比例式的相关计算中和质量分数的计算中,如果学生能够掌握这种模式就会提高和领悟化学的相关计算.例3(2011年济宁市)茶是我国的特产,种类很多.其中,绿茶是将新鲜的茶叶炒熬,破坏其中酵素,再经搓揉、烘焙而成.茶叶的化学成分主要是茶碱(),还有鞣酸及芳香油等.阅读以上信息后回答:①茶碱()分子中__________原子的个数最多;②茶碱()中__________元素的质量分数最大.解析茶碱()是由分子构成的,可以表示一个分子,一个分子里有8个C原子、12个H原子、4个N原子、3个O原子,所以在茶碱分子中H原子的个数最多;茶碱中各元素的质量分数:C元素的质量分数是96÷212、H元素的质量分数是12÷212、N元素的质量分数是56÷212、O元素的质量分数是48÷212,所以在茶碱中C元素的质量分数最大.上述计算是建立在茶碱这种物质是由M个茶碱分子构成的,而茶碱分子的相对分子质量是212,那么茶碱的质量就是212M,M个分子里有8M个C原子、12M个H原子、4M个N原子、3M个O原子,最后可以得出C元素的质量分数是96M÷212M既是96÷212,依次类推出H元素的质量分数是12÷212、N元素的质量分数是56÷212、O元素的质量分数是48÷212.三、元素的质量和相对原子质量相对原子质量是以一个碳-12原子质量的1/12作为标准,任何一种原子的原子质量跟一个碳-12原子质量的1/12的比值.在化学计算中用它来代替一个原子的质量,所以这个化学量是微观的.而元素是宏观概念,因此元素的质量也是宏观的.因为元素是多个原子的集合体,所以元素的质量是多个原子质量的总和,它与物质的质量和相对分子质量有同样的道理.例4(2011年湛江)苯甲酸()是一种酸性比醋酸更强的有机酸,能使紫色石蕊试液变红,常用作食品防腐剂.请回答:(1)苯甲酸含有__________种元素.(2)苯甲酸分子中,C、H、O三种元素的质量比是__________.解析苯甲酸()从分子式考查就可以知道它含有C、H、O三种元素,但这三种元素的质量比怎么计算呢?从分子式中可以知道,一个苯甲酸分子中含有7个C原子、6个H原子、2个O原子,所以就以一个苯甲酸分子来说C元素是7个C原子的集合体,H元素是6个H原子的集合体,O元素是2个O原子的集合体.它们的质量分别是:C元素的质量是7个C原子质量的总和,H元素的质量是6个H原子质量的总和,O元素的质量是2个O 原子质量的总和,所以答案是7×12∶6×1∶2∶16,简化得42∶3∶16.【作者单位:(317600)浙江省玉环县城关一中】。
培养“宏观辨识和微观探析”核心素养【摘要】应用“宏观辨识和微观探析”之法学习高中化学学科知识,有利于帮助高中学生加深对化学知识的理解与掌握,并能助力高中学生提高他们学习高中化学知识的综合能力。
“宏观辨识和微观探析”本身带有的学习意义就很适合高中生对高中化学知识的学习,因为化学知识既有它的宏观性,又有它的微观性,且以微观性为主。
本文围绕应用“宏观辨识”策略和“微观探析”之法,对培养高中学生化学核心素养问题进行了简要的探讨,以期为相关学者带来一定参考。
【关键词】“宏观辨识和微观探析”核心素养;高中化学教学;培养在现代教育体制下,不论是新课程标准改革提出的理念,还是素质教育倡导的精神,它们都在要求培养学生具有学科核心素养,并推进实现高效课堂教学。
这种一再围绕着符合新课程标准改革与素质教育教学要求的呼声,推动着以素质教育质量取代应试教育质量来评价高中学生综合素质的标准。
在强化以素质教育为主中,实施高中化学课程的高效教学,为提升高中学生学习能力,锻造高中学生优秀学习品格奠定了基础[1]。
高中学生已经具备了相应的认知能力,教师可以引导学生应用“宏观辨识与微观探析”之法,理解高中化学学科知识所具有的相应独特性,使学生学习应用微观或宏观等不同的视角,深度剖析高中化学学科知识问题,进一步促使学生依靠他们的思考或思维能力,解决在学科知识过程中遇到的一些问题。
这样也为教师构建高中化学高效课堂提供了有利条件。
一、应用“宏观辨识和微观探析”之法的意义高中化学学科知识,是很多科学家通过不断的实验探索,在严密的分析推理中实施去伪存真而逐步发展起来的一门基础性学科知识。
高中化学学科教学中出现的探究,尽管它并非是一种真正意义上的实验探究,但却是以前人探讨出来的理论当作一种知识基础[2]。
所以,在高中化学知识的具体教学过程中,教师常常会以比较多的化学实验手段引导学生获取更多的宏观辨识。
比如,教師在设计化学学科某一知识的实验当中,就可以引导学生通过眼睛去进行认真仔细地观察,以鼻子去实施必要的嗅觉,利用身体的其他器官去感触等,用以初步获知并判断物质具有的部分性质。
浅析宏观辨识与微观探析素养作者:田薇来源:《中学生数理化·教与学》2019年第12期新的化学课程标准中提出“宏观辨识与微观探析”是学生应具备的五大核心素养之一.宏观辨识与微观探析素养要求学生“能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类;能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念;能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题.结合初中化学的内容特征,笔者将宏观辨识与微观探析素养做了进一步的解析.宏观辨识是指能辨识生活或生产中一些物质的元素组成以及所属类别(如氧气、二氧化碳、水的组成中均含有氢元素,根据构成元素的种类不同可将其分为单质和化合物),辨识这些物质的颜色状态等物理性质,辨识物质的一些化学性质以及在发生变化时的现象,了解物质在生活、生产中的一些应用,能利用化学原理解释化学变化和自然界中涉及化学过程的一些现象等.宏观辨识是认知的视角,也是认知的过程,是化学研究的重要内容和成果.微观探析是指在知道物质元素组成的基础上,进一步研究物质构成微粒的种类、微粒的特点(如微粒本身体积小,微粒间有距离、微粒在不断运动等)、微粒间的相互作用的特点(如化学键、氢键、分子间作用力等)、构成物质的微粒在不同环境下的运动特点(如在水溶液中常见的酸、碱、盐的电离)、外界因素对微粒运动的影响、物质结构與性质之间关系等.宏观辨识与微观探析不是孤立地从两个角度来认识、分析和解决化学问题,而是结合在一起要求学生在认识物质及其变化时,不仅能通过观察辨识一定条件下物质及其变化,还能运用化学符号表征物质及其变化;不仅形成“物质结构决定物质性质”观念,还能从物质结构和性质相联系、宏观与微观相结合的视角解决相关化学问题.一、宏观辨识与微观探析是一种化学学科认知过程学生在接触一种新物质时,通常首先会从宏观上掌握物质的性质(如盐酸、硫酸、硝酸均能使石蕊试液变红,显示其具有酸性),然后深入学习该类物质的微观结构(如盐酸、硫酸、硝酸的元素组成中均有氢元素,在水溶液中均能够电离出氢离子,因而具有酸的通性);或者首先观察物质的微观结构(如氢氧化钙含有氢氧根),然后推测出物质具有的宏观性质(如氢氧化钙能够使酚酞变红).在此过程中,化学符号起着重要的承接作用.二、宏观辨识与微观探析是一种化学学科观念物质的微观结构组成决定着物质所能发生的化学反应和其具有的宏观的物理与化学性质;反之通过对某些典型宏观的化学反应的研究,能够勾画物质微观结构的轮廓,甚至能描绘到某些细节.例如酸碱中和反应的实质是酸溶液中的氢离子与碱溶液中的氢氧根结合生成水,并且伴随着热量的放出,并且强酸强碱完全反应那一刻溶液在室温下的pH为7,且放出的热量最多.反之在反应的过程中通过pH随时间变化的曲线图就能分析描绘出在各个时间点反应进行的情况.三、宏观辨识与微观探析是化学学科的思维方式宏观辨识与微观探析的思维方式为化学学习提供了全新的视角,能够增进学生对化学知识的理解,提高学生分析和解决化学问题的能力.在科学探究的过程中,学生可能通过实验得到物质宏观的现象,再从微观的角度去进行分析,比如探究某物质的组成时,将该物质与硝酸酸化的硝酸银反应得到白色沉淀、再与硫酸溶液反应得出生成白色沉淀,通过对这些现象进行分析,可以推理得到该物质为氯化钡,同时也可归纳总结出含有氯离子的物质具有相似的化学性质即能与银离子反应生成白色沉淀,含有钡离子的物质与硫酸根反应也能生成白色沉淀.这是一个归纳总结的过程.四、宏观辨识与微观探析的思维路径根据前文的分析可知,宏观辨识与微观探析是一种思维方式,因而具有一定的思维路径.对其思维路径的分析也便于了解该素养的要素和结构,经分析研究宏观辨识与微观探析包含两种思维路径,如图1和图2所示.。
“宏观辨识与微观探析”学科核心素养培养探微作者:徐光伟来源:《中学教学参考·理科版》2019年第08期[摘; ;要]“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。
以《物质结构与性质》教学为例,结合教材特点,采取让学生自主进行教材分析、让学生进行简单说课、让学生动手制作模型、利用网络资源等形式培养学生的“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。
[关键词]物质结构与性质;宏观辨识;微观探析;核心素养[中图分类号]; ;G633.8; ; ; ; [文献标识码]; ;A; ; ; ; [文章编号]; ;1674-6058(2019)23-0079-02“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一,要求学生能够观察、辨识物质的一些宏观现象以及从微观层面去理解物质的组成、结构和性质的关系,并形成“結构决定性质”“性质决定用途”的观念[1]。
培养学生的化学学科核心素养是中学化学教学的最高目标[2],在化学教学中要充分结合教材对学生进行学科核心素养的培养。
人教版教材中的《物质结构与性质》一章涉及物质的微观结构及其具有的一些宏观性质。
因而《物质结构与性质》的内容在培养学生“宏观辨识与微观探析”学科核心素养上有优势。
笔者在教学中采取了以下几种形式来培养学生的“宏观辨识与微观探析”学科核心素养。
一、让学生自主进行教材分析俗话说,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。
”教师与其用语言直接告诉学生将要学习什么,不如让学生自己去分析教材,主动生成将要学什么的初步印象。
在《物质结构与性质》教学中,笔者课始便让学生自主对教材进行简单分析,并以讨论课的形式让学生自由表达观点。
讨论分析的内容如下:(1)教材名称为《物质结构与性质》,你直观上感觉该部分的主要内容是什么?(2)通过对目录名称(第一章原子结构与性质;第一节原子结构;第二节原子结构与元素的性质……)的分析,你能看出教材在安排上有什么特点吗?(3)简单翻看第一章内容或者根据你的预习,你对教材有什么初步感受?前两个内容比较容易讨论及回答,学生普遍可以看出既然称作《物质结构与性质》,说明将要学习的是物质的结构、性质以及两者之间的联系。
突出“宏观辨识与微观探析”的化学教学作者:闰银权来源:《化学教与学》2019年第11期摘要:分析了宏观辨识与微观探析的内涵和目标。
不同的知识内容承载的核心素养不同,以化学键的单元教学为例,从宏观、微观、宏微结合的层次认识化学键和物质的性质,建立了化学键认识模型。
重点发展了学生“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。
关键词:宏观辨识;微观探析;化学键;静电作用;核心素养文章编号:1008-0546(2019)11-0021-04中图分类号:G632.41文献标识码:Bdoi: 10.3969/j.issn. 1008-0546.2019.11.006化学学科核心素养是化学学科育人价值的集中体现,是学生通过化学学习而形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。
化学学科核心素养包括5个方面,各有侧重,不同的知识内容承载的核心素养不同,教学中要根据知识内容重点突出某些核心素养的培育,而不是生搬硬套核心素养的5个方面。
一、宏观辨识与微观探析的内涵与目标宏观辨识与微观探析作为化学学科核心素养,是化学学科区别于其他学科的重要特征。
该核心素养反映了学习化学是从宏观角度研究、认识物质及其变化规律,从微观层面解释物质及其变化规律的本质的过程。
宏观辨识与微观探析的内涵与目标[1]如表1所示。
其内涵表明对物质认识的层次和阶段,即宏观一微观一宏微结合,达到对物质组成、结构、性质、变化、应用及其关系的本质认识。
其目标解决了“怎么学”和“学到什么程度”的问题,指明了学习行为和评价依据。
教学中结合宏观辨识与微观探析的内涵与目标的关联性,构建具有可操作性的学习行为与评价依据,具体见图1“学习行为与目标达成评价指向”[2]。
本文以化学键[3]单元教学为例,突出宏观辨识与微观探析核心素养的培育。
查阅中国知网有关化学键的教学[4-7],从不同角度对化学键教学进行深入地研究、设计,不同角度各有优点,本文旨在突出2点:1.突出“宏观辨识与微观探析”核心素养的培育。
初中化学“宏观辨识与微观探析”层次核心素养的内涵和教学策略作者:陈康茗来源:《中学课程辅导·教师通讯》2019年第08期【内容摘要】“宏观辨识与微观探析”是化学核心素养中最基础也是最重要的一个层次,最具化学学科特色,是化学学习中不可缺失的一部分。
在整合“宏观辨识与微观探析”内涵的基础上,提出重视化学用语、发挥实验作用、增加双向互动三个教学策略,以期对学生核心素养的培育有所帮助。
【关键词】宏观辨识微观探析核心素养初中化学教学策略内涵“宏观辨识与微观探析”属于化学学科核心素养的一个层次。
其中宏观是用肉眼即可以观察到的总体,微观是不能直接被观察到的,从分子、原子、电子等方面去探寻物质本质规律。
《义务教育化学课程标准(2011年版)》指出:化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学,其特征是研究分子和创造分子。
可见,化学研究的对象是物质,区别于其他学科,强调不仅从宏观角度,更要从微观的角度认识物质及其变化的科学。
在化学的学习中,“宏观辨识与微观探析”属于不可或缺的一个层次。
一、内涵“宏观辨识与微观探析”是从不同层次对物质结构、性质、能量转变等及其相互关系的基本认识,既是重要的学科观念,又是化学问题解决的思维视角。
“宏观辨识与微观探析”的培养应包含三个层次:对必备知识的传授;元素观、微粒观的形成;宏观-微观-符号三重表征思维的应用。
根据三个培养层次,可将其内涵分为三个层次:知识层次、观念层次、思维层次。
1.知识层次知识是形成学科核心素养的必要基础。
任何观念、能力的培养都建立在掌握基础知识、活动技能的基础之上。
知识在培养核心素养,建构观念、训练思维的过程中发挥工具和载体作用,通过不断的概括提炼知识可形成深层的、可内化、可迁移的学科观念。
“宏观辨识与微观探析”素养目标的培养要求学生必须达到了解常见物质的组成与性质、变化及其现象、用途与制备等宏观事实;建立物质是由微粒构成、微粒不断运动、化学变化是分子破裂与原子重组等基本观念;知道元素符号、离子、原子结构示意图、离子结构示意图、离子符号、化合价、化学式、化学方程式等的含义及书写等必备知识的基础上。
中学化学学科素养之微观与宏观关系化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科,其特征是从微观层面认识物质,以符号形式描述物质,在不同层面创造物质。
所以,对于物质的宏观辨识与微观探析是中学化学学科素养中最基础的素养。
宏观与微观相互联系是化学学科的基本素养地球上所有的物质都是由元素组成的,自然存在的元素有94种,人造元素有24种。
人体内所含有的元素,目前已知的达到六十多种。
也就是说,没有化学元素,便没有地球和人类。
我们认识的纯净物也都是由分子、原子、离子等微小粒子构成的。
比如,水是由许许多多的水分子构成的;氯化钠是由许许多多的钠离子和氯离子构成的。
元素是具有相同的核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
元素是一个宏观的概念,我们一般在描述宏观物质时使用它。
在微观世界中,我们更多的是用原子、分子、离子等微粒来描述物质。
学习化学,就是要能通过观察、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象,初步掌握物质及其变化的分类方法,并能运用符号表征物质及其变化。
能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系,形成“结构决定性质,性质决定应用”的观念。
能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。
在学习化学后,要明白“几乎所有物质都是化学物质”和“所有物质都是由化学元素组成的”这些常识。
“本产品是绿色环保的,不含任何化学物质”,就是犯了上述科学常识性的错误。
课堂教学中如何做到“见宏思微,以微窥宏”宏观和微观是观察事物的两个方面,两者既有联系又有区别。
宏观是微观的表现,人类认识事物总是先从宏观的现象开始。
微观是宏观的基础,要弄明白宏观的事物必先搞清楚它的微观构造世界。
两者之间,既有互为因果的关系,也有科学的逻辑推理关系。
化学教学总是在宏观和微观两领域中上下翻飞、来回穿梭。
原子交换、化合价、化学键、电子转移等微观概念与化学反应、实验现象、物质性质、化学能量等宏观事物息息相关、因果联系。
高中生化学学科核心素养的测评研究以“宏观辨识与微观探析”为例一、本文概述本文旨在探讨高中生化学学科核心素养的测评研究,以“宏观辨识与微观探析”这一核心素养为例进行深入分析。
随着教育改革的不断深入,对学生核心素养的培养和测评日益受到重视。
化学作为自然科学的重要分支,其学科核心素养的培养对于提高学生的科学素养和综合素质具有重要意义。
“宏观辨识与微观探析”作为化学学科核心素养之一,要求学生能够从宏观和微观两个层面理解和分析化学现象。
宏观辨识是指学生能够观察、描述和解释宏观世界中的化学变化,而微观探析则要求学生能够理解和分析化学反应背后的微观粒子(如原子、分子等)的变化规律。
本文将通过文献综述和实证研究等方法,对高中生在“宏观辨识与微观探析”这一核心素养上的表现进行测评研究。
通过对相关文献的梳理和分析,了解当前国内外关于化学学科核心素养测评的研究现状和发展趋势。
结合高中生的实际学习情况和认知水平,设计相应的测评工具和方法,对高中生的“宏观辨识与微观探析”能力进行定量和定性的评估。
根据测评结果,分析高中生在这一核心素养上存在的问题和不足,并提出相应的教学建议和改进措施,以期为高中化学教学提供参考和借鉴。
二、化学学科核心素养概述化学学科核心素养是学生在接受化学教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,主要包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”等五个方面。
这些素养在化学学科中具有重要的地位和作用,对于高中生的全面发展具有重要意义。
“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一,它要求学生能够从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类;能够从微观和宏观相结合的视角分析与解决实际问题。
这一素养的培养,不仅有助于学生对化学知识的理解和掌握,还能够提高他们的思维能力和解决问题的能力。
在高中化学教育中,通过实验教学、课堂讲解、案例分析等多种方式,可以帮助学生逐步形成“宏观辨识与微观探析”的素养。
初中化学“宏观辨识与微观探析”层次核心素养的内涵和教学策略初中化学教学中,“宏观辨识与微观探析”层次核心素养是非常重要的,它涉及到化学学科的基本概念和原理,培养学生的化学思维和实践能力。
本文将从内涵和教学策略两个方面对这一核心素养进行详细分析。
一、内涵1. 宏观辨识宏观辨识是指学生通过观察和实验,能够准确识别各种物质和化学现象。
这要求学生掌握各种化学物质的性质和特征,能够根据实验现象推断物质的性质,并且能够通过实验操作进行宏观实验现象的观察和记录。
2. 微观探析微观探析是指学生能够从宏观现象中推断出物质的组成结构和微观原理。
学生需要理解化学反应和物质变化的微观本质,能够运用基本的化学概念和模型进行解释,从而实现对化学现象的深刻理解。
宏观辨识与微观探析的核心素养包括两个方面,一是学生能够从宏观实验现象中认识物质的性质和特征,二是学生能够通过微观原理解释化学现象和反应。
二、教学策略1. 培养学生的实验技能宏观辨识与微观探析的核心素养要求学生能够进行观察和实验,因此教师应该注重培养学生的实验技能。
可以设计一些简单的实验,让学生亲自动手操作,观察实验现象并记录结果,通过实践提高学生的实验技能和观察能力。
2. 引导学生进行思维导图在教学中,可以引导学生进行思维导图,将宏观实验现象和微观原理进行联系和组织。
通过思维导图,可以帮助学生理清化学知识的逻辑关系,促进宏观与微观的转化,提高学生的化学思维能力。
3. 利用多媒体教学手段在教学中可以使用多媒体等现代化教学手段,通过图片、实验视频等方式展示宏观实验现象和微观原理,激发学生的学习兴趣,加深他们对化学知识的理解和掌握。
4. 进行案例教学在教学中可以通过案例分析的方式,引导学生从宏观和微观两个层面进行思考。
通过真实的案例,引导学生进行宏观辨识和微观探析,帮助他们将理论知识与实际应用相结合,形成更为深刻的理解。
宏观辨识与微观探析的核心素养要求学生具有较强的解决问题能力,能够通过观察和实验推断物质的性质和微观原理。
化学学科素养之微观与宏观关系浅析中学化学学科素养之微观与宏观关系“本产品是绿色环保的,不含任何化学物质”。
每每听到相似的广告词,作为一名中学化学教师,我心里很是难受。
我们所教的化学,是在原子、分子程度上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科,其特点是从微观层面认识物质,以符号形式描写物质,在不同层面创造物质。
所以,对于物质的宏观辨识与微观探析是中学化学学科素养中最基础的素养。
一宏观与微观相互联系是化学学科的基本素养地球上所有的物质都是由元素组成的,天然存在的元素有94种,人造元素有24种。
人体内所含有的元素,目前已知的达到六十多种。
也就是说,没有化学元素,便没有地球和人类。
我们认识的纯净物也都是由分子、原子、离子等微小粒子形成的。
好比,水是由许许多多的水分子构成的;氯化钠是由许许多多的钠离子和氯离子构成的。
元素是具有相同的核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
元素是一个宏观的概念,我们一般在描述宏观物质时应用它。
在微观世界中,我们更多的是用原子、分子、离子等微粒描述物质。
学习化学,就是要能通过察看、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象,初步掌握物质及其变化的分类方法,并能运用符号表征物质及其变化。
能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系,形成“结构决定性质,性质决定应用”的观点。
能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具备的性质和可能发生的变化。
在学习化学后,要明确“简直所有物质都是化学物质”和“所有物质都是由化学元素组成的”这些常识。
“本产品是绿色环保的,不含任何化学物质”,就是犯了上述科学常识性的过错。
二课堂教学中如何做到“见宏思微,以微窥宏”宏观和微观是视察事物的两个方面,两者既有联系又有差别。
宏观是微观的表示,人类认识事物总是先从宏观的现象开端。
微观是宏观的基本,要弄清楚宏观的事物必先搞清晰它的微观结构世界。
两者之间,既有互为因果的关系,也有科学的逻辑推理关系。
中学化学学科素养之微观与宏观关系
“本产品是绿色环保的,不含任何化学物质”。
每每听到相似的广告词,作为一名中学化学教师,我心里很是难受。
我们所教的化学,是在原子、分子程度上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科,其特点是从微观层面认识物质,以符号形式描写物质,在不同层面创造物质。
所以,对于物质的宏观辨识与微观探析是中学化学学科素养中最基础的素养。
一宏观与微观相互联系是化学学科的基本素养
地球上所有的物质都是由元素组成的,天然存在的元素有94种,人造元素有24种。
人体内所含有的元素,目前已知的达到六十多种。
也就是说,没有化学元素,便没有地球和人类。
我们认识的纯净物也都是由分子、原子、离子等微小粒子形成的。
好比,水是由许许多多的水分子构成的;氯化钠是由许许多多的钠离子和氯离子构成的。
元素是具有相同的核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
元素是一个宏观的概念,我们一般在描述宏观物质时应用它。
在微观世界中,我们更多的是用原子、分子、离子等微粒来描述物质。
学习化学,就是要能通过察看、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象,初步掌握物质及其变化的分类方法,并能运用符号表征物质及其变化。
能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系,形成“结构决定性质,性质决定应用”的观点。
能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具备的性质和可能发生的变化。
在学习化学后,要明确“简直所有物质都是化学物质”和“所有物质都是由化学元素组成的”这些常识。
“本产品是绿色环保的,不含任何化学物质”,就是犯了上述科学常识性的过错。
二课堂教学中如何做到“见宏思微,以微窥宏”
宏观和微观是视察事物的两个方面,两者既有联系又有差别。
宏观是微观的表示,人类认识事物总是先从宏观的现象开端。
微观是宏观的基本,要弄清楚宏观的事物必先搞清晰它的微观结构世界。
两者之间,既有互为因果的关系,也有科学的逻辑推理关系。
化学教学老是在宏观和微观两范畴中上下翻飞、往返穿梭。
原子交流、化合价、化学键、电子转移等微观概念与化学反映、试验现象、物质性质、化学能量等宏观事物息息相关、因果接洽。
作为化学老师,在教学化学知识时,要时刻理清两者的关联,不可混杂。
1.理清概念的来源和归属
元素是宏观描述物质组成的概念,原子等微粒是微观描述物质组成的概念,不能混用。
在宏观描述水的组成时,我们用“水是由氢元素和氧元素组成的”,这里用元素概念,尽可能避免用分子、原子等微观的概念。
真实不能防止时,也可以用“水是由许许多多的水分子构成的”,这里的“许许多多”就是宏观和微观的桥梁,“许许多多”这一数量形容词是不能省略的。
化学表述越规范,越能理清宏观和微观这两个层面间的逻辑关系。
化学键是一个微观的概念,用来描述纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子(或离子)间强烈的相互作用力的统称,使离子相联合或原子相结合的作用力通称为化学键。
化学键的强弱与物质的稳定性、化学反应时需要和释放多少能量等有关系。
物质的稳定性和化学能量是宏观的现象,其变化与化学键这一微观的概念有关系。
理清宏观、微观化学概念,梳理知识之间的逻辑关系,也能使学生在学习化学知识的过程中内化为化学学科素养。
2.结构决议性质
结构决定性质,是连接宏观和微观的最直接纽带。
在元素化合物知识的教学中,尤其是有机化学知识的教学中,“结构决定性质,性质决定应用”是一个重要学习策略和知识逻辑。
卤族元素,其原子的最外层有7个电子,由于容易得到1个电子达到最外层8个电子的稳定结构,所以具有很强的氧化性。
碱金属元素,其原子的最外层只有1个电子,由于很轻易失
去这一电子达到次外层的稳定结构,所以具有很强的还原性。
氧化性和还原性是化学物质很重要的两大性质,有广泛的用途。
在有机化学中,烃基与羟基组成的醇,和烃基与羧基组成的酸相比,在性质上有很大的差别,而其差异主要取决于羟基与羧基的结构不同。
“双键”“叁健”“羰基”“氨基”“氰基”等,不同的基团由于原子组成不同或结构不同,拥有不同的性质。
在烃基上,衔接的基团种类不同,有机物就会浮现不同的性质。
在有机合成中,也经常会依据所需的性质去“嫁接”相应的基团,以到达人类所需要的用途。
3.量变引起质变的规律
量变是事物在数目上的增加或减少,质变是事物基本性质的变化。
唯物辩证法以为,量变和质变是事物发展变化的两种根本的状态。
任何事物的发展变化都不可能没有量变,也不可能没有质变,而是质变和质变的统一。
量变是质变的准备,质变是量变的必定成果,量变与质变能够相互转化。
例如,当硫酸浓度极低的时候,它主要体现的是水的性质,甚至对人体也不会造成影响。
当硫酸浓度增加,它主要体现酸的性质,具有酸的五大共性。
当硫酸的浓度达到70%以上,我们称它为浓硫酸,开始具有浓硫酸所特有的强氧化性、吸水性和脱水性。
整个过程,有两次量变引起质变的过程。
上述案例给我们的启发是:有的时候浓度是决定化学反应是否产生和生成什么产物的要害因素。
所以,我们在判定化学反应是否发生或生成什么产物时,必需统筹反应物的浓度。
4.树立微观模型,提出科学假说
在电解质溶液篇章中:有的溶液能导电,有的溶液不能导电;有的溶液导电能力强,有的溶液比较弱;有的导电才能弱的溶液,转变一些前提后,其溶液的导电能力会增强。
为懂得释这些现象,科学家们提出了电解质电离、电离平衡、电离均衡移动等一系列微观模型和假说。
这些模型和假说很好地解释了上述实验现象,辅助学生懂得深邃的化学实践,对电解质溶液的应用供给了很好的赞助。
宏观现象、微观假说和实验验证正是学好化学理论知识的三大法宝。
三用宏观与微观的视角,审阅社会热议问题
中学生学习化学的目标之一是增强本身的科学素养,面对林林总总的社会问题,能用学过的科学知识去说明,能用科学办法去推测,能用科学精力去证实。
例如,中医和西医的药品作风有很大的不同,在看西药解释书时,我们通常能看到药品的分子式和构造式等信息,而中药却没有。
据此有人说,西药是化学试剂,而中药是天然药材。
此话当然有误。
检索一下西药的发明史,你会发现许多西药也都是从天然植物和动物中提取而成。
在治病的时候,人们爱用西药,因为西药更有针对性。
在养生和痊愈调理时,用中药则可起到温和和综合的调理效果。
在一些养生类文章中,我们时常看到“吃某某食物可以预防某某病”这类的表述。
表述自身也许没有问题,但是不妨思考一下,这里缺了一个关键的信息,那就是起到预防作用时的该物质的浓度。
比方,有天天摄取30毫克番茄红素可以预防前列腺癌等一些病症发生的说法。
但仔细思考,吃一只生番茄只能吸收0.05毫克番茄红素,要达到30毫克的标准,必须每天吃600多只番茄。
所以,要想预防前列腺癌不能采取吃生番茄的方式,而是应服用番茄红素的提炼品才行。
用宏观微观视角,审议社会热门问题的案例举不胜举。
宏观辨识与微观探析是中学化学学科素养中最基础的素养之一,擅长“见宏思微,以微窥宏”的思维方式,便能综合分析和应用科学知识,解决自然、社会、生活中的种种问题。