初高中化学衔接课题(2)

　　●内容四：溶液
　　初中学习过程中的知识系统与概念形成及运用方面，受到教学条件与资源的影响，极易形成不同层次的差异。高中在分散系的认识基础上，重新认识溶质和溶剂，及固态物质的溶解度和气体的溶解度，对浓度的表示方法和概念进一步扩充，更注重反应原理及定量的方法分析和研究。
　　初高中知识要求比较

	初中	高中
溶液	初步认识溶液。 能对溶液的组成、性质以及溶液中发生的化学变化等，有一个大致的了解。	要求以初中化学相关内容为基础，通过学习分散系、胶体等内容，扩大视野，认识分散系。
溶解度	初步认识如何区分物质的溶解性； 完善对饱和溶液与不饱和溶液的量化分析，初步形成固体溶解度概念，知道影响气体溶解度的因素； 能对海水产盐的物质分离、物质结晶等化学知识与技能等，有一个大致的了解。	完善溶解度的概念，补充有关溶解度的计算，如结晶水合物的计算，溶解度和物质的量浓度的换算，溶剂变化、温度变化及几个条件同时变化等条件下的计算。 不仅要求计算固态物质的溶解度，还涉及气态物质的溶解度等。 根据溶解度曲线的变化选择实验方法等，则要求从控制变量、定量分析的层面上，形成较为完整的溶解度的应用。 能从化学平衡的角度认识和分析溶液中建立的平衡等。 对化学感兴趣的同学，则要求从化学反应原理的层面上，重新认识学习分散系的要求，研究溶液中的化学反应速率和化学平衡。

　　知识链接

1．溶液的含义及组成	学习情景素材
⑴ 由知道到了解溶液的含义。	分析海水组成；食盐、酒精、二氧化碳溶于水的实验；
⑵ 从宏观认识溶解现象、知道常见的溶质和溶剂，到了解溶液的组成。	食盐、硝酸铵、氢氧化钠溶解时的热变化现象；常见溶液的溶质与溶剂的辨别；
⑶ 认识溶液的微观组成，从分散粒子的角度区分溶液与浊液。	解释固体溶质溶解与结晶现象；比较食盐水、油水、泥水；为什么溶液中进行的化学反应比较快；
2．溶质质量分数	学习情景素材
⑴ 由知道溶液中溶质的质量分数是表示溶液组成的一种方法，到理解溶液中溶质的质量分数的概念。	不同组成硫酸铜溶液的比较与分析；溶质质量分数的表示方法及基本计算。
⑵ 由能进行溶质质量分数的简单计算，到能进行有关计算。	配制一定质量溶液时，溶质、溶剂质量(体积)的计算；溶液稀释的计算。
⑶ 由初步学会到了解配制一定溶质质量分数的溶液	配制6%的食盐水50g；自制汽水。
3．初步认识酸碱的电离	学习情景素材
⑴ 由知道几种酸碱在水溶液中能解离，到初步认识酸碱的电离。	几种常见物质的导电性的实验及结论；分析解释酸溶液、碱溶液具有相似性质原因。
⑵ 能从电离角度分析典型酸碱盐在溶液中的反应。	氢氧化钠与盐酸反应的分析；盐定义的描述；酸、碱的单元小结；附录Ⅰ：部分酸碱盐的溶解性表；活动与探究：硫酸、硝酸钡、氢氧化钠、碳酸钾溶液两两间是否反应。
⑶ 由会用pH试纸检验溶液的酸碱性，到了解溶液pH概念和测定方法。	使用pH试纸测定唾液、食醋、果汁、肥皂水、雨水和土壤溶液等的酸碱性；溶液酸碱度对头发的影响。
4．饱和溶液	学习情景素材
⑴由了解饱和溶液的涵义到形成概念。	溶质、溶剂质量对饱和食盐水的影响；温度对饱和硝酸钾溶液的影响；
⑵由了解结晶现象到初步认识动态平衡。	海水晒盐；冷却热饱和硝酸钾溶液；制取明矾晶体。
⑶由知道影响饱和溶液的条件到认识控制变量。	饱和溶液与不饱和溶液相互转化的条件；判断溶液是否饱和的方法及原理。
5．溶解度	学习情景素材
⑴由了解溶解度的涵义到形成概念。	如何定量比较不同物质的溶解性的大小。
⑵由认识和绘制溶解度曲线到运用溶解度曲线分析综合性问题。	绘制几种物质的溶解度曲线；讨论溶解度曲线可提供有信息。
⑶由知道影响气体溶解的因素到认识气体溶解度。	汽水中含有大量二氧化碳；如何增加养鱼池中的含氧量；氮气溶解度的表示方法；保存氨水的注意事项。
6．有关溶解度中的定量分析	学习情景素材
⑴由初步分析溶解度曲线中相关质量的关系到学会依据溶解度进行控制变量的分析。	运用溶解度曲线查找某温度时几种物质的溶解度；温度改变后溶解度相应发生的变化。
⑵由初步认识根据溶解度可进行简单计算，到了解依据溶解度进行各种计算的基本技能。	溶解度中相关质量之间的比例关系；蒸发溶剂后，饱和溶液中溶质质量的改变情况。

　　3.5 实验教学的衔接研究
　　新课程改革从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观3个方面建构了新的课程目标体系，以“全面提高学生的科学素养”为宗旨，以“转变学生的学习方式”为突破口，提倡科学探究。如果说“知识与技能”在某种程度上可以通过接受学习来获得，“过程与方法”、“情感态度与价值观”则难以靠讲授灌输、接受学习来形成，只能在具体活动过程中通过不断的体验、内化而形成。
　　实验教学不仅是化学教学的灵魂，也是落实三维目标的主要活动载体之一。科学探究是化学新课程标准制定的脉络，实验教学的衔接是重点和难点，解决好这个问题才能说解决了衔接的问题。科学探究在化学实验教学中必须通过探究性实验来实现。我们以初高中教材中涉及到的探究性实验内容的对比研究为基础，对高初中学段部分化学探究性实验教学从探究实验能力要求、探究性实验教学策略等方面进行了较系统的比较研究，从而提出了做好高初中探究性实验衔接教学的策略和方法，力求在初中阶段为高中探究性实验打好铺垫，在高中阶段让学生探究能力有明显的提升。
　　3.5.1 初高中化学课程标准对科学探究的要求比较
　　“科学探究”是指从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，创设一种类似于科学研究的情境， 学生自主、独立地发现问题，对可能的答案作出假设与猜想，并设计方案，通过实验、操作、调查、搜集证据，对获得的信息进行处理，得出初步结论。学生通过收集和处理信息、表达与交流等活动，获得知识、技能、方法、态度特别是创新精神和实践能力等方面的发展。化学课程中的科学探究是学生积极主动地获取化学知识，认识和解决化学问题的重要实践活动。作为一种学习方式，科学探究既符合了儿童的本性，反映了学习的探究性质，又顺应了科学的真实面貌，对于实现化学课程的目标，发展学生的科学素养具有不可替代的作用。
　　初高中新课程《标准》将科学探究的学习内容定为以下几个方面：
　　●增进对科学探究的理解
　　《新课标》对学生对于科学探究的理解所应达到的水平做了较为详细的说明。(见表3-5-1)尽管在很多情况下，这些“理解”的内容和“能力”所应达到的要求融合在一起，很难区分，但是这些内容确实从另一视角表达了更多的信息，增进了学生对科学探究的理解。
　　表1 对科学探究的理解

初中要求	高中要求
l体验到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径 l意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性，知道猜想必须用事实来验证 l知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据 l认识到科学探究既需要观察和实验，又需要进行推理和判断 l认识到合作与交流在科学探究中的重要作用	l经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义。 l体验和了解化学科学探究的一般过程和方法，认识实验在化学学习和研究中的重要作用。 l发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。 l树立辩证唯物主义的世界观，养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度，崇尚科学，反对迷信。 l意识到提出问题和作出猜想对科学探究的重要性，知道猜想必须用事实来验证。 l知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据。 l认识到合作与交流在科学探究活动中的重要作用，具有团队合作精神。 l意识到评价与反思在科学探究活动中的作用。

　　●发展科学探究能力
　　尽管高中《新课标》并未将科学探究作为独立的课程模块，也未对科学探究能力的要素与具体培养目标作出说明和规定，但无论是选修还是必修模块都对此提出了不同层次、不同水平的要求。
　　表2 发展探究能力

初中要求

高中要求

1.能从日常现象或化学学习中，经过启发或独立地发现一些具有探究价值的问题。 2.能比较清楚地表述所发现的问题

l化学1、化学2：认识常见的化学物质，学习重要的化学概念，形成基本的化学观念和科学探究能力，认识化学对人类生活和社会发展的重要作用及其相互影响，进一步提高学生的科学素养。 l化学与生活：了解日常生活中常见物质的性质，探讨生活中常见的化学现象，体会化学对提高生活质量和保护环境的积极作用，形成合理使用化学品的意识，以及运用化学知识解决有关问题的能力。 l化学与技术：了解化学在资源利用、材料制造、工农业生产中的具体应用，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，培养社会责任感和创新精神。 l物质结构与性质：了解人类探索物质结构的重要意义和基本方法，研究物质构成的奥秘，认识物质结构与性质之间的关系，提高分析问题和解决问题的能力。 l化学反应原理：学习化学反应的基本原理，认识化学反应中能量转化的基本规律，了解化学反应原理在生产、生活和科学研究中的应用。 l有机化学基础：探讨有机化合物的组成、结构、性质及应用，学习有机化学研究的基本方法，了解有机化学对现代社会发展和科技进步的贡献。 l实验化学：通过实验探究活动，掌握基本的化学实验技能和方法，进一步体验实验探究的基本过程，认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力。

　　3.5.2 与原义务教育化学课程相比初中新课程《标准》教材中增设的科学探究内容：
　　与原义务教育化学课程相比，初中化学新课程无论在教育目标、教学内容还是教学要求、教学方式等方面，都发生了显著变化。作为义务教育延伸与拓展阶段的高中化学教育，积极开展新旧化学课程的对比学习与研究活动，切实做好衔接工作，为确保高中化学教育顺利实施创造条件。特别是科学探究，增加的内容较多，活动形式也作了较大的调整。下面列表比较了人教版初中新课标教材增设的科学探究内容(包括化学实验、调查与分析、家庭小实验、活动与探究等形式)(见下表3)。
　　表3 增设的科学探究内容

课题名称	内容
第一单元	1.对蜡烛及其燃烧的探究P7 2.对人体吸入的空气和呼出的气体的探究P10
第二单元	1.关心空气质量P28 2.寻找催化剂(见P41习题4)
第三单元	1.用浓氨水探究分子在不停运动P48 2.1+1是否一定等于2(分子之间有间隔) P51 3.自制简易净水器P55 4.节水用水情况调查P61
第四单元	1.调查食品的元素组成和地壳中含量较大的元素的存在P72 2.对药品标签的调查和分析P83
第五单元	1.蜡烛燃烧前后质量的测定P90 2.镁条燃烧前后质量的测定P91
第六单元	1.自制炭黑P108 2.实验室里制取二氧化碳的研究与实践(包括实验室制取气体的装置的确定、二氧化碳与氧气制取实验及性质比较)P110 3.二氧化碳的溶解性实验P114 4.探究鸡蛋壳的主要成分P119
第七单元	1.根据自己住宅的特点，设计预防火灾的方案P130 2.调查家庭、工厂使用什么燃料(煤、煤气、石油产品)P132 3.调查煤的加工产品的用途P138 4.酸雨危害的模拟实验P140 5.调查不同燃料的性能、价格及对环境的影响P145
第八单元	1.淬火和回火P8 2.金属活动性顺序的探究P10 3.金属的腐蚀和防护P19 4.调查自己所在社区的金属废弃物的主要品种和回收情况及回收价值P22
第九单元	1.溶解时的吸热和放热现象P30 2.调查与研究洗涤用品(使用洗涤剂的资料、洗涤用品的变化、洗涤剂中含有的物质、洗涤用品对环境的污染等)P32 3.清洗餐具P32 4.制取明矾晶体P40 5.自制汽水P44
第十单元	1.用植物的花瓣或果实自制指示剂P49 2.探究酸的化学性质P53 3.制作“叶脉书签”P57 4.用pH试纸测定一些液体的pH P62 5.溶液酸碱度对头发的影响P63 6.测定最近本地区雨水的pH,绘制时间-pH关系P65
第十一单元	1.探究初步区分氮肥、磷肥和钾肥的方法P80 2.调查你自己的家乡近几年来使用化肥情况、土壤质量和作物产量情况P83 3.查阅有关化肥、农药的作用的资料，谈使用农药、化肥的利弊P83
第十二单元	1.调查研究食堂或自家一段时间的食谱搭配是否合理P94 2.调查补钙、补锌等药剂主要成分P98 3.探究有机化合物和无机化合物P99 4.调查服装纤维各类及洗熨方法P102 5.调查你周围环境中的“白色污染”情况及形成的原因P106 6.探究保鲜膜保鲜能力测试P106

　　3.5.3 高初中学段部分化学探究性实验教学的对比
　　●探究实验能力要求的对比
　　①高中和初中化学实验教学目标定位的特点
　　初中阶段的探究性实验比较注重实验技能、探究方法的养成。比如，要求学生学会观察、记录实验(蜡烛燃烧实验)，掌握一些简单实验装置的搭配(氧气的制取、二氧化碳的制取)，一些基本操作(加热、检验装置的气密性、过滤……)，学会用多种方法收集空气(吸入和呼出的气体有什么不同)，探究一些物质的性质(二氧化碳性质的探究)。
　　高中阶段更重视规律的探究。更强调通过对比实验，总结归纳出一般规律。比如通过Na、Mg、Al分别和水、和酸的反应比较同一周期元素性质的递变规律;通过Na、K分别和水的反应，通过Cl、Br、I之间的相互置换的比较，总结或验证同一主族元素性质的递变性。
　　②高中化学探究性实验对初中的继承性
　　初中学到的实验技能是高中探究性实验的基础。
　　在高中化学必修1的开始，继续完善必要的实验操作技能，从混合物分离的角度安排了粗盐的提纯、蒸馏水的制取、碘的萃取等实验。
　　在“粗盐的提纯实验”中，在复习初中已经掌握溶解、过滤、蒸发等基本实验技能的基础上，增加了除去可溶性杂质离子(SO42-、Mg2+、Ca2+……)的基本方法和实验顺序的思考。
　　蒸馏水制取的实验中，对安装成套实验装置的要求明显比初中提高，也让学生学会了一些基本实验技能和通用的实验方法：加热底面积较大的玻璃容器需要用石棉网以保证其受热均匀，加热较多量液体时需要加入碎瓷片(或沸石)，冷却蒸汽时冷凝水与热蒸气热交换……。
　　萃取实验让学生接触了一种全新的富集、提取某些物质的方法，熟悉了分液漏斗的一些基本用途。
　　在探究实验的方法上，也体现出了继承性。比如，初中“燃烧条件的探究”、“铁制品锈蚀的条件”等实验采用控制变量的对比实验方法，高中在“原电池设计”、“ 温度、催化剂对过氧化氢分解速率的影响”等实验中，仍需要采用相类似的方法。
　　③高中化学探究性实验对初中的发展性
　　初中教材中，定量实验仅涉及到空气中氧气含量的测定、质量守恒定律、NaCl和KNO3溶解性的粗略比较、一定质量分数溶液的配制、粗盐提纯实验中产率等简单的内容。严格说来大多都是比较粗略的，操作要求也比较简单。高中阶段在必修1中在学过化学计量方法之后，增加了较为精确的定量实验：“一定物质的量浓度溶液的配制”，实验的复杂性、精确性以及实验操作的技能要求明显提高。
　　高中阶段对学生的实验观察能力也提出了更高的要求。例如：金属钠和水的反应，要求学生在比较有限的时间里(因反应非常迅速)详尽观察、总结实验现象，并对此进行相应的解释。对比初中“蜡烛燃烧的实验”，虽然也需要按一定的顺序观察实验现象，但并无很严格的时间限制。在初中的实验中，较少涉及复杂的实验装置的设计和安装。在高中化学必修1“探究铁和水的反应”中，更是要求学生能根据实验目的把实验装置按功能分为三部分：提供(产生)水蒸气、让水蒸气和铁接触反应、检验反应生成的产物(氢气)，按这个思路来统筹安排实验装置的装配和实验操作的顺序。
　　●探究性实验教学策略的对比
　　分别选取初高中两组实验进行对比，见【表1】和【表2】。
　　【表1】

实验内容	蜡烛及其燃烧的探究	金属钠、铁分别和水的反应
实验目标	1．理解“观察”的涵义，能充分用自己的感官对实验现象加以阶段、有条理，细致、全面的观察。 2．实时记录实验现象。	1．一定时间里详细观察金属钠和水反应的现象，并加以解释。 2．探究铁和水蒸气反应的产物以及实验成败的关键。
实验特点	本实验对实验的操作技能要求很低，但强调学生要调用除味觉以外的所有感官，去分阶段全面观察实验现象，并加以详细的记录，重视的是观察、记录习惯的养成。	1．通过不同金属和同种物质在不同条 件下进行反应的实验，直观比较出 两者金属性的差异。 2．探究影响铁和水蒸气反应中，需要 根据反应的化学方程式的信息，将 反应装置按功能分块，设计出整套 实验装置，并据此探究影响实验成 败的关键。
探究方法	实验、观察、记录	实验、观察，设计、探究实验、验证产物
探究过程	1．点燃前：观察蜡烛的颜色状态， 感觉它的轻重，看是否能溶于 水，感受它的硬度……。 2．点燃时，观察火焰的颜色，用小 木棒试验内焰、外焰的温度差 别，可以用玻璃管引出焰心的气 体，并玻璃管另一端点燃。观察 蜡烛熔化、流淌及凝固的情况， 可以小心感受熔化的蜡烛的温 度……。 3．小心吹灭蜡烛并观察……	1．将一小块金属钠吸干煤油，投入到 盛有酚酞稀溶液的烧杯中，迅速盖 上玻璃片，观察、记录实验现象。 2．按设学生计好的或课本上的方案，搭好装置，检验气密性，装好药品进行实验，并检验生成物中的氢气。
教学策略	1．教师可以让学生讨论他们准备观 察些什么，然后让学生放手去实 验。应鼓励学生的创造性，鼓励 学生将无法理解或解释的现象、 问题提出来讨论。 2．学生的观察范围可以是蜡烛的状 态、密度、颜色、气味、溶解性、 火焰的颜色、温度、熄灭后的白 烟，还可以比较刚熄灭的蜡烛和 未点燃过的蜡烛哪个更容易点 燃等等。	1．钠和水反应的实验，需要适当提示学生观察哪些现象。 2．铁和水蒸气的实验，可以进行以下讨论： ①要使铁粉和水蒸气反应并能检验 到产生的氢气，装置至少应分为哪些部分？（产生水蒸气、水蒸气和铁受热反应、检验氢气） ②先加热水产生足够的蒸气，还是先加热铁粉？为什么？（先产生水蒸气，防止铁粉与氧气反应） ③检验氢气还可以用哪些方法？

　　【表2】

实验内容	自制指示剂	设计原电池
实验目标	1．学会从常见植物中提取有机色素 的简单方法； 2．找出在酸、碱性溶液中颜色变化 明显的指示剂； 3．理解实验室选择指示剂的一般原 则。	1．根据已有的氧化还原知识和电学知 识，利用适当的材料组装出原电池，并能判断原电池的正负极。 2．加深对课本知识的理解。 3．探究原电池电流的影响因素。
实验特点	本实验是一个由课堂到生活、由实验到实用的很好的自主探究性实验，对拓展学生视野，增强学生动手动脑能力大有裨益。	本实验的很多材料可以从家中找到，且有多种方法可以证明电流的产生，因此实验的趣味性比较强，自主发挥空间也比较大。可结合课本相关家庭实验内容完成本实验。
探究方法	收集、提取、实验比较、分类、归纳	收集、组装、实验、归纳、比较、总结
探究过程	1．将事先搜集的3~4种花瓣、菜叶 子或果实，分别放在研钵中捣 烂，转移到烧杯中，加入1∶1 酒精浸泡数分钟。 2．用纱布将汁液滤出，分类编号。 3．取每种指示剂（上述植物的汁液） 于四支试管中，分别加入食醋（最 好是白醋）、石灰水、盐酸和氢氧 化钠溶液，观察并记录颜色。 4．记录实验现象，讨论什么样的指 示剂（植物的汁液）适合实验室 使用。 5．按上述方法分别试验紫色石蕊和 无色酚酞试液和上述四种酸、碱 作用的情况。	1．分组收集合适的电极材料、电解质溶液（或水果）、发光二极管（或小灯泡、耳机等检验电流的仪器用 品）。实验室提供镁、铝、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、带铁夹的导线、灵敏电流计……。 2．分组实验，并用示意图记录使用的电极、使用的电解质溶液，记录证明电流产生的方法、并判断正负电极。至少组装出3~4组。 3．各组汇报实验情况，总结出组成原电池的一般条件、判断正负极的一般方法。 4．用镁、铝和氢氧化钠溶液组成原电池，通过实验确定正负极，讨论原因。 5．通过改变合适的条件（如电解质溶液浓度、电极间距、不同活泼性电极……），记录电流强度变化，探究原电池电流强度和哪些因素有关。
教学策略	1．实验前将学生分组，由小组自行 分配收集任务，确保每组有3~4 种不同的植物。 2．实验时下发印好的表格，让学生 边实验边填写。 3．归纳总结全班的实验结果，让学 生选择出自己觉得最合适的酸 碱指示剂。 4．讨论实验室（自制的适合做指示 剂）需要具备什么样的条件（酸 性、中性、碱性条件下最好颜色 都不相同、且颜色变化越明显越 好；颜色变化越灵敏越好……）。 5．通过实验认识实验室常用的指示 剂——石蕊和酚酞。	1．实验前将学生分组，由小组自行分配收集任务，确保每组有若干种不同的电极材料。 2．实验时下发印好的表格，让学生边实验边填写。 3．判断正负极的方法有①电极材料的相对活泼性②电流计指针偏转方向 ③气泡或固体析出等特定现象④电 极反应式…… 4．镁、铝和氢氧化钠组成的原电池说明特定条件下金属的相对活泼性可能不同。 5．在探究电流强度的影响因素时，可以事先提问讨论，可以考虑哪些可 能的变量。这一部分属于拓展视野，不要求太精确、太深入。

　　3.5.4 实验教学衔接的对接点示例
　　●内容一：实验原理的确定
　　衔接要点

	初中要求	高中要求
知识能力视角	了解基本的实验原理，设计简单实验方案，根据化学常识初步分析方案的合理性。如分析二氧化碳的化学方程式、选择制气的反应原理和装置。	掌握化学实验原理的确定的一般方法和运用化学知识设计一些综合实验方案。 根据实验要求，设计综合实验方案的能力，并进行方案的评价的能力。
学习方法视角	在相关的信息的提示下，自主学习，对实际问题初步分析、简单探究，得出初步结论的方法。如：会应用简单的实验，通过控制变量法确定实验原理，根据实验条件，完善实验方法。感受最基本的化学实验探究方法。	倡导自主学习、合作学习、探究学习，帮助学生形成终身学习的意识和能力。 倡导以科学探究为主的多样化的学习方式，发展学生的科学探究能力。 突出化学学科特征，更好地发挥实验的应用功能。

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