基于元素化合物认识模型的单元教学设计实践探索——以“铁及其化合物”单元教学为例

从元素化合物认识模型出发, 以“铁及其化合物”为例设计单元教学, 阐述了基于元素化合物认识模型建构与应用的单元教学设计思路, 并从确定单元主题, 确定单元教学目标, 厘清单元教学起点, 设计单元教学进阶, 在真实情境中创设活动, 实施“教学评”一体化设计等方面进行单元教学设计实践研究。     

高中化学“氧化还原反应的应用”项目式教学——设计过氧化氢使用注意事项标签

以“设计过氧化氢使用注意事项标签”为项目主题,开展高中化学“氧化还原反应的应用”教学。学生通过说明书对比发现问题,完成“探究过氧化氢能否与氧化性物质混用”“探究过氧化氢为何不能与还原性物质混用”“探究过氧化氢起消毒作用原理”等3个主项目任务及“寻找日常生活中常见消毒剂”的拓展任务,完成过氧化氢性质的预测及验证,在探究过程中建构并应用价性模型,形成从化合价角度认识物质氧化性或还原性的思路方法,认识氧化还原反应的重要意义。本教学设计为单课时微项目,学生思维的开放度稍弱,可以适当延长课时。     

基于社会性科学议题促进核心素养发展的元素化合物教学*——以“论证重雾霾天气‘汽车限行’的合理性”为例

在“氮及其化合物”教学中,利用社会性科学议题“论证重雾霾天气‘汽车限行’的合理性”,通过直面议题激发原始想法、探讨汽车尾气与雾霾是否存在关系、探讨汽车尾气是不是导致雾霾的主要原因、面对议题的科学决策的具体教学环节,促进学生掌握氮及其化合物的主要性质,建立从物质类别、元素价态视角研究物质性质及转化的思路方法,促进多个维度核心素养的融合发展。经过多轮次教学改进,结合教学实践过程及其教学效果抽提出真实情境的创设、驱动性问题的设计、课前、课上和课后3个阶段统筹安排等教学策略。     

初中化学“铁元素专题复习”的项目式教学——探索蒸汽眼罩的奥秘

转变初中化学复习课的教学方式,以真实情境为载体,确定“探索蒸汽眼罩的奥秘”为项目主题,引导初中学生深入开展铁元素的专题复习。详细阐述了教师对该部分内容教学的课前分析,如何确立、规划和实施项目。学生通过完成“设计实验方案证明铁的存在”“探究活性炭和氯化钠对铁生锈的影响”等2个任务,提升了学科兴趣,对铁的性质进行了系统性再造。通过手持技术监测氧浓度和温度变化探究眼罩成分的作用,学生的科学探究能力从定性过渡到定量,实现了科学探究素养的深化与进阶;通过观看科普视频了解前沿科学,拓宽了学生的生涯认知,涵养了科学精神。     

促进学生化学学科核心素养发展的“铁盐和亚铁盐”的单元教学

设计了“铁盐和亚铁盐”的单元教学,以“探究硫酸亚铁的性质”和“线路板腐蚀液的研究”为核心任务,把铁盐与亚铁盐的性质、Fe²⁺和Fe³⁺的相互转化等核心知识贯穿其中,建立从物质类别、元素价态视角研究物质性质及转化的思路方法,促进多维度化学学科核心素养的融合发展。经过多轮次教学改进,结合教学实践过程及其教学效果抽提出“注重应用无机物的认识模型,重点把握研究物质性质的角度和思路”“抓住典型活动,培养学生的关键能力”“设计开放性任务,通过有效的师生对话进行诊断,外显问题解决思路”等教学策略。     

生活境脉促体验 实验创新助探究—指向核心素养发展的“铁及其化合物的应用”教学实践

有机融合学生生活中的经验与体验和化学学习中的认知与思维,可优化课堂进程,提高学习效率,让化学知识建构的过程同时成为化学学科核心素养发展提升的过程。在“铁及其化合物的应用”的教学中,以“笔·墨”为情境生成真实问题,在互动、探究、体验中整合物质性质,建构思维模型,并应用模型解决问题,发展科学探究、证据推理、模型认知等化学学科核心素养。     

“二氧化碳的性质及其转化”的项目式教学——探寻二氧化碳的工业捕集方案

以探寻二氧化碳的工业捕集方案为项目主题,开展初中化学二氧化碳的性质及其转化的教学。学生通过“建立价类二维模型并设计二氧化碳的理想转化路径”“实验探究二氧化碳的实际转化”“解决二氧化碳的工业转化”等3个项目子任务理解了物质“组成、性质、变化”之间的关系,运用手持技术数字化实验探究了二氧化碳在不同碱溶液中的吸收效率,发展了实验探究能力,构建了物质转化在化工生产领域的认知模型,提高了思维迁移的能力。从“碳捕集”到“碳利用”的进阶解决问题模式,有利于学生化学学科核心素养的内化。     

高中化学“乙醛性质”的项目式教学*——解酒药的研制

以“解酒药的研制”为项目主题,开展高中化学“乙醛性质”的教学。学生通过完成“药物研发分析”“探秘致命物质,寻找救治办法”“药物新构想”等3个项目任务,掌握了乙醛的性质及其应用,构建了有机物结构分析和性质预测的思维模型,学会了对陌生有机物的分析与研究。运用手持技术数字化实验测定溶液酸碱性确定反应机理,锻炼了科学探究、合作交流、思维表达的能力。与课外活动有效整合、实验室仪器与试剂的保障、资料查阅、外援专家指导等是顺利完成本项目教学的关键。     

“铜元素化合物”的高三线上主题式复习*

以高三复习课“铜元素化合物”的教学为例,基于主题教学思想,从“价类二维图”出发,引导学生从物质类别、氧化还原和化学平衡等多角度认识元素化合物间的相互转化,实现了主题内容的关联与进阶,促进了学生思维能力的提升和学科观念的建构。本节课是网络直播课,采用“腾讯课堂”平台,学生可以连麦回答问题,学生设计的实验方案发布在班级微信上,由教师共享屏幕,则所有学生可见。     

基于思维模型建构的“物质检验”初中复习教学研究

以让学生自主建构物质检验的思维模型为目标设计教学,通过完成物质检验的探究任务,学生自主建构思维模型,形成完整的思路,从而提高解决此类问题的能力。并在北京某中学初三年级进行教学实践,对教学实施效果进行了检验,根据教学实践总结出建构“物质检验”思维模型教学的有效教学策略：基于建模历程与生活情境选择素材;以学生为中心自主建构“物质检验”思维模型,引导学生经历多样化的思维发展过程;学生经历不同层级进阶的模型建构历程。     

“多才多艺”的铁元素*

铁在自然界中含量丰富,化学性质活泼,能够形成多种应用广泛的物质及材料,富有发展潜力。简述了铁元素的发现与性质,并重点介绍了铁的功能与应用。其中铁的应用主要围绕铁及其化合物在医学治疗、能源材料和环境保护领域所发挥的重要作用进行了阐述。     

食物中可溶性铁和可吸收铁的测定

为了评价食物中可被吸收利用的铁的量，采用体外法模拟人体胃肠道的消化吸收，考查了八种不同食物的可溶性铁、可吸收铁和铁的可利用率、铁的可吸收率，它们分别在０．００６×１０－３～０．１７６×１０－３、０．２４×１０－６～３．０９×１０－６、４．０８％～３８．４６％和０．１１％～１．６６％之间。发现摄食相同重量的黑木耳、紫菜或空心菜，可以获得比猪肝或菠菜更多的可吸收铁；就可吸收率而言，蔬菜类食物高于豆制品类食物，富含动物蛋白的食物高于它含植物蛋白的食物。     

三种铁制剂治疗缺铁性贫血的疗效比较

在妇女、孕妇中,有些由于失血而失铁或孕期中对铁的需要量较大,易造成缺铁性贫血。如果合理利用铁制剂进行治疗,均能收到满意的疗效。本文用强力铁,肝铁片、硫酸亚铁三种铁制剂进行疗效比较。     

除锈剂对莲藕铁膜的去除效果研究

分别以采摘后的莲藕和水泥微池中种植的莲藕为材料,比较不同除锈剂对根状茎铁膜的去除效果,以期为莲藕根状茎铁膜的田间防除提供依据。在莲藕采后除铁膜实验中,抗坏血酸在较短时间内将莲藕根状茎上的铁膜完全去除干净,除锈效果好,其次是草酸和柠檬酸。抗坏血酸和柠檬酸混合除锈可提高除锈效率,0.000 87 mol/L柠檬酸和0.012 5 mol/L抗坏血酸共混合处理3 h、0.000 43 mol/L柠檬酸和0.012 5 mol/L抗坏血酸混合处理3 h,可提高除锈效率,减少除锈剂使用。可见将抗坏血酸和柠檬酸按一定比例混合施用对铁膜的去除效果更好,其成本较单独使用抗坏血酸或柠檬酸低。     

硫铁矿烧渣制备氧化铁黄和氧化铁红

对利用硫铁矿烧渣制备氧化铁黄和氧化铁红进行了研究。考察了影响硫铁矿烧渣还原、酸溶、中和、氧化等过程的各种因素。结果表明,在适宜的条件下,利用烧渣可以制备出用做颜料的氧化铁黄和氧化铁红。     

Iron Polyoxometalate Single‐Molecule Magnets

Iron sandwich on a tungstate bun : Two new polyoxotungstates with paramagnetic iron(III) heteroatoms (see structure, W blue, Fe yellow, O red) possess S=15/2 and S=5 ground states. Both compounds are single‐molecule magnets, and the hexairon species shows large hysteresis (see picture) and quantum tunneling effects at low temperature. Electrochemical studies indicate that these species are stable in solution for a wide range of pH values.

     

重铬酸钾容量法测定铁矿石中全铁的方法改进

选用三氯化钛-重铬酸钾-中性红指示剂容量法,通过对方法的改进,对温度、溶样酸、酸介质、指示剂及共存离子消除的不同条件实验的对比研究,优化了无汞测定全铁的分析方法,实验表明,方法的相对标准偏差(RSD)为0.16%,对国家标准物质测定结果与推荐值基本一致,参加中实国金比对Z比分数小于2,测定结果满意。