基于生活情境的“碳和碳的化合物”大单元复习课--以“小麦的一生”为例

基于生活情境的“碳和碳的化合物”大单元复习课--以“小麦的一生”为例

华叶艳

常州市正衡中学     213000

摘要：通过“小麦的一生”，回顾总结碳和碳的化合物涉及的物质性质及物质转化。本文通过“碳和碳的化合物”复习，浅谈初中化学复习课程中如何利用真实情境、实验探究将复习任务串联，帮助学生构建知识框架，提高复习效率。

关键词：碳和碳的化合物 大单元 复习课 物质转化 实验探究

初三化学课程作为一门自然科学课程，教师既面临对学生化学的启蒙，又面临着学生中考，如何把握学科趣味和知识掌握变得尤为重要。作为化学教师，需要通过化学课激发学生对物质世界的好奇心，让学生形成物质及其变化等基本化学观念；也要在课程中发展学生的科学思维、创新精神与实践能力；同时还要通过化学课让学生树立正确的化学观、人生观。而这些目标的达成都不是一蹴而就的，学生科学态度和社会责任的养成需要化学教师课程中的不断浸润，通过一节又一节的化学课为学生的终身发展奠定基础。

本节“碳和碳的化合物”复习课是初中阶段以元素为中心，以物质为点，以物质之间的反应为线，全面研究元素及其化合物知识的一个大单元，对该大单元进行有效复习，有利于学生更好的认识物质及物质之间的反应。本节课以“小麦的一生”作为贯穿始终的情境主线，在小麦生动的生长过程中涉及很多含碳的化合物，把零散的知识点通过小麦生长情境有机整合，在应用过程中构建学生的知识网络，使学生知识学习更深入。

一、对大单元复习课的认识

大单元教学与单元教学的区别在于“大”，何为“大”？有容乃大。在各版本的初三化学书中，这部分知识都是分散在各个章节。以常州现用教材沪教版为例，首先出现的含碳元素物质为第一章“化学给我们带来了什么”中的化肥碳酸氢铵，后又通过图片介绍了金刚石、石墨的结构和性质的不同；后又出现在第二章“身边的化学物质”，二氧化碳作为空气中的重要成分，研究其性质和制法；而后又在第四章的“燃烧和灭火”一节中，讲述了完全燃烧和不完全燃烧的区别，介绍了一氧化碳的毒性和可燃性；在第五章第二节，又通过钢铁的冶炼，认识了一氧化碳的还原性；再次，又在第七章，重点讲述含碳元素的盐所具有的性质；最后在第八章内容中，又讲述了含碳有机物的性质及用途。所以，书本上涉及的含碳元素物质很多，分布的章节也广，平时我们的章节教学，针对的是每一种具体的物质 , 以其化学性质为核心来进行的。但不同物质的相关知识来说，还缺乏一定的联系性，学生获得的知识大都是局部的、孤立的和碎片化的，学生对含碳元素物质缺乏整体把握，而大单元复习让学生站在全局角度把碳和碳的化合物的知识系统化，让学生把同一板块知识打通，真正做到融会贯通。

二、促进深度学习的大单元复习教学案例

1.学情分析

学生已完成了初中化学所有知识的学习，对于化学学科已经有了一个初步的理解。但是，学生对于知识的理解尚缺乏系统性，知识之间缺乏联系，缺少学科的脉络，需要帮助学生找寻知识间的联系，自主建构符合自己认知的知识体系，实现有意义的学习。

2.教学目标分析

通过探究小麦的一生，掌握碳和碳化合物的性质；通过实验探究、交流讨论等活动，让学生体验实验探究的过程；感受碳及其化合物对于人类的生活、生产、环境的重要作用以及影响，感悟碳循环的魅力，感受化学对于人类的重要性。

3.教学流程

本节课以“小麦的一生”为“碳和碳的化合物”大单元复习的载体，通过设置不同知识点对应的学习任务，引导学生运用相关知识处理问题，并构建“碳和碳的化合物”知识网络，通过不断的发现问题、解决问题，提升学生思维能力。同时通过常见问题的解决，让学生深刻认识化学在生产生活中的重要作用，感受化学的学科价值，具体如表1所示。

表1

4.教学设计

环节一：初识小麦成长

【引入】图片，猜猜是什么植物，引起学生的好奇心，求知欲。

【展示】小麦实物

【提问】老师带来了小麦，你猜测一下里面含有哪些物质呢？淀粉、纤维素是怎么来的？请回忆光合作用的方程式？其中淀粉该如何检验？

【观察并思考】思考回答

【小结】绿色植物在阳光的照射下，把空气中的二氧化碳和水转化成了葡萄糖，葡萄糖又进一步转化成淀粉和纤维素。

设计意图：从学生身边的事物入手，引导学生关注社会问题。同时从小麦的成分入手，初步感知小麦生长。回顾部分有机物的性质、检验和相互转化。

环节二：探索小麦转化

【提问】

人们为什么吃小麦？小麦中的淀粉在人体内发生怎样的变化？你能回忆出由葡萄糖转化为二氧化碳的的方程式吗？

【讲述】光合作用和呼吸作用是自然界中无机物和有机物转化的桥梁。

【提问】既然小麦能吃，那它有哪些吃法呢？

【视频】下面我们来看怎么做馒头

转化一：做面包、馒头

【提问】视频中做馒头需要哪些原料？为什么加碳酸氢钠？

【资料卡】面团发酵产生的酸

【提问】你能根据所给的资料写出乳酸化学式吗？

【实验】苏打、小苏打加乳酸并把产生气体通入石灰水中。

【提问】会看到什么现象？若用HR表示乳酸，你能写出碳酸钠、碳酸氢钠和乳酸反应的方程式吗？你能总结出检验碳酸盐的方法吗？

【讲述】加入碳酸钠、碳酸氢钠，不仅除去了发酵过程中产生的酸，同时产生二氧化碳又增添面食蓬松的口感。

【过渡】除了做面包外，小麦还能酿酒。

转化二：酿酒

【资料卡】淀粉酿酒

【提问】

1、我国很早就有用粮食酿酒的技术，在酿酒过程中，淀粉变成了酒精，中间还有一种物质，你知道是什么吗？

2、根据资料，你能否写出在酿酒的过程中，葡萄糖转化为酒精的方程式吗？

【实验】用pH计测定小麦啤酒的酸碱度

【提问】

1、pH小于7说明酸碱性如何？

2、为什么小于7？

但是一段时间后，再测pH，又会升高，这是什么原因呢？

设计意图：本环节分为三块，第一块宏观上通过做馒头回顾碳酸盐及其反应，以乳酸的微观示意图出发，让学生宏微结合，即让学生写出乳酸化学式又让学生在原认识的碳酸盐和酸的反应上升一个台阶到其他酸与碳酸盐的反应。第二块为淀粉酿酒，不仅让学生深刻认识到元素守恒定律到利用元素守恒解决实际问题，更能用实验来回顾巩固二氧化碳与水的反应。环节二是在环节一的基础上，主要回顾含碳无机物的性质及物质之间的相互转化。

环节三：秸秆的综合利用

【过渡】几乎所有的小麦都是被人和其他动物食用，而小麦秸秆也是小麦不可缺少的一部分，它的主要成分是纤维素。那么秸秆它该如何处理呢？

【提问】

1、直接燃烧好不好？为什么？

2、那产生二氧化碳该如何检测呢？

【演示实验】展示仪器，初始值为零。测量时发出警报。

【提问】

1、猜一猜可能时什么气体？为什么这么猜？仔细观察仪器，显示数值多少？

2、这种气体含量过高对人体有什么危害？

【过渡】直接焚烧秸秆会带来很多问题：二氧化碳含量增多，造成温室效应，雾霾以及火灾，所以对秸秆综合利用，做到资源不浪费，变废为宝尤为重要。那秸秆该如何综合利用呢？

秸秆综合利用一：秸秆气化

【讲述】农村利用秸秆，投入沼气池中，在微生物的作用下，形成了沼气，主要成分为甲烷，给家庭提供照明和燃料。

【提问】家庭炉灶的燃料是煤气（主要成分CO），而沼气主要成分是CH4你能否写出两种燃料完全燃烧的化学方程式。

【提问】根据信息，把煤气变成沼气，优点在哪？

【提问】煤气和沼气要获得相同的热量，理论上哪个产生二氧化碳更多？

【讲述】秸秆气化，可以有效的减少二氧化碳的排放，增加燃料利用率。

秸秆综合利用二：秸秆饲料化

【资料卡】食草动物的消化

【活动】通过所给材料，归纳食草动物消化吸收路径。

秸秆综合利用三：秸秆炭化

【资料卡】秸秆经烘干或晒干、粉碎，在干馏釜中隔绝空气加热，制取醋酸、甲醇、木焦油抗聚剂、木馏油和木炭等产品的方法，亦称秸秆炭气油多联产技术。

【提问】秸秆炭化属于什么变化？其中一种产物是秸秆木炭，主要成分是什么？它和金刚石都属于碳单质，为什么物理性质不同？

【讲述】其实对于小麦的综合利用还远不止这些。科学家利用小麦秸秆做成各种餐具、麦秆吸管，用小麦麦麸做精饲料等等。

【讲述】这节课，我们通过小麦，复习了很多物质，但他们都有一个特点，含有碳元素，我们追寻着碳元素的足迹，回顾了很多变化。你还能找到其他物质转化吗？

【活动】构建网络图

设计意图：认识直接焚烧秸秆所造成的环境和资源的浪费，引发学生解决问题的兴趣。从秸秆的综合利用出发，让学生感受化学在促进人类美好生活方面做出的贡献，激发学生学好化学的热情。同时认识含碳化合物的转化。以碳化学转化为载体，引导学生发现含碳物质之间的转化关系，认识其转化规律，从而围绕碳循环建立形成完整的认知体系。

三、教学反思

以葡萄糖为中心，复习了有机物间的反应，以二氧化碳为中心，复习了无机物间的反应，通过光合作用和呼吸作用连接了无机物和有机物的反应，让学生认识到在反应中碳元素并没有消失，只是从一种物质转化到另一种物质；在反应中，能量也没有消失，只是从一种形式转变为另一种形式。物质的变化无止境，探索也不会停止。同时下课让学生自己绘制含碳物质转换关系。

立足于情境，呈现生活中的场景，让学生从生活情境中回顾知识并得到系统的知识网络，从知识走向了知识的应用。

让学生自绘碳和碳的化合物的转化，可以巩固所学知识，又能进一步从自己的角度对含碳物质的知识进行总结、提升及补充。

改变了老师的“研究态”，让老师成长的自主式提升。高效课堂从有效的整合知识，重塑知识开始，真正实现了自我提升。

参考文献：

【1】王媛华. 学科核心素养导向下的单元教学设计[J]. 化学教与学, 2021(11):37-39.

【2】王云生. 体现深度教学理念的大单元教学设计[J]. 学科教育与教学, 2021(10下):61-67.

【3】黄忠华, 张年逢. 大情境有大精彩--基于“大情境”的生物教学设计[J]. 中学生物学, 2019(35（9）):37-39.