镁的提取教学设计

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基于化学核心素养培养的教学设计

—以“镁的提取及应用”为例

***学 赵某某

1 教学设计思路

爱因斯坦曾经说过“所谓教育，就是一个人把在学校所学全部忘光后剩下的东西。”若干年后，学生在课堂上所学的具体知识可能已经被遗忘，但是化学学科特有的思维习惯、思想方法、以及严谨求实的科学态度和努力探索的优良品质会烙印在学生的脑际，使其受益一生。基于以上认识，在备课过程中一直思考如下问题：如何通过具体的知识载体培养学生化学学科的核心观念？如何在具体的教学过程中让学生的化学核心素养的培养落地生根？

带着以上问题对教材和学情进行分析：“镁的提取及应用” 以“社会应用—工业生产—性质探究”为线索，从工业生产实际出发, 通过实验探究法, 引出镁单质及其化合物知识。使学生在习得相关的化学知识、实验技能和探究方法的同时，认识到自然资源的利用与化学科学是密不可分的，体现了人与自然和谐共处的重要意义，这也是本专题的主题思想。而本节课包括镁的应用、性质、和提取三部分内容，镁的性质通过初中金属的学习和前面金属钠的学习，学生对镁与酸、水的反应、以及与非金属单质氧气、氯气等反应比较熟悉，但对镁与氮气和二氧化碳反应相对陌生。故本课例教学重点是在对工业上镁的提取的工艺流程的归纳提炼中渗透化学学科素养的培养。

通过自身参加的铁人三项比赛所用的自行车材料以及生活中镁广泛应用情景引入新课，让学生从具有社会责任感的企业家的视角，综合考虑原料廉价易得、条件控制、物质循环利用、生产过程绿色化、环境保护、生产安全问题以及效益最大化等STSE思想。从分离和沉淀剂的选择、原料富集、冶炼方法的选择、实验方案设计及评价、工业流程图的完善、化工产业链的完善等几个方面，紧紧围绕学科核心素养培养设计7个问题环环相扣、步步推进，让学生经历了一个工艺设计师的思维过程，并在此思维过程中，达到对化学问题的深层理解，这是在形成学科思想的基础上，通过不断地抽象概括而形成的。通过以问题为主线来创设真实、生动的学习情景和多种形式的探究活动，引领学生主动思考，实现知识的理解、具体观念的形成及学科思想的建构之间的有效转化。

2 基于核心素养培养的教学目标

图1 教学目标图

3 教学过程实录

环节一：情境引入

[引入] 老师参加铁人三项比赛的自行车照片

[教师] 2016年10月16日在美丽的宁波东钱湖举行了2016年中国铁人三项联赛，这是老师在自行车换项区的合照，铁人三项包括游泳1.5公里、自行车40公里、跑步10公里。为了骑得更快，老师身边的自行车都很轻，大家知道这些自行车的主要材料是什么？

[学生] 碳纤维、镁合金

【媒体展示】展示镁合金在汽车、电子产品壳体、以及航天航空等方面的应用的相关图片。

（课前提供有关介绍镁的资料或网站，同学自己浏览资料或网页）

[教师] 请同学谈谈Mg的前景

[教师总结] 镁被称为21世纪最具有开发和应用潜力的绿色工程材料，它具有比重轻、减振、压铸成形性能好、散热性较好和易回收等优点。立足于节能、减排的出发点，它是在产品轻量化进程上极具竞争力的材料。

[过渡] 镁不仅在高科技领域有着广泛的应用，还与我们的日常生活密切相关。它是大自然赐予人类的宝物，既然镁的应用如此广泛，那么，该如何从自然界中获得镁呢？

【媒体展示】 镁在自然界中的存在方式和镁资源的分布：1．镁资源储量比较；2．海水中元素的分布图。

[教师] 自然界中，镁以化合态的形式存在，在地壳中存在菱镁矿、光卤石等含镁矿石。更多的镁元素存在于海水 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 时再回到起点，引导学生去思考“镁的优良应用价值是否可以让我们高枕无忧地应用于汽车产业，实现节能减排的绿色生活理念呢?它有什么不可避免的缺点吗?”原来，尽管镁合金有着优越的性能，但至今并没有得到像铝合金那样大规模的应用，其中最重要的一个原因就是人们担心它的耐腐蚀性能。正是由于镁的化学活泼性，导致了其耐蚀性差，尤其是在大气中特别是在潮湿和沿海地区很容易受到腐蚀，所以镁合金的防腐自然成了全球科学家共同攻克的一个课题。这样，通过情境的首尾呼应，更能激发学生学习化学的热情，促使其在更加广阔的视野下，认识化学科学与技术进步和社会发展的关系，树立其为人类文明和社会进步而努力学好化学的社会责任感和使命感。

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