{价值管理}论化学STSE教育价值及其在习题教学中的渗透

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1、价值管理论化学 STSE 教育价值及其在习题教学 中的渗透 价值管理论化学 STSE 教育价值及其在习题教学 中的渗透 更大的思考空间和更广泛的探究途径，能让学生把文字化、书面化的化学知 识与技术、社会和环境等建立起动态的、相互联系的知识结构网络，有利于激发 学生的学习兴趣、动机和创新思维。 在情感态度价值观的形成中，开展 STSE 教育可使学生辩证地认识化学科学 与技术、社会与环境间的关系，形成正确的科学态度和社会责任感；可使学生理 解和掌握解决人与自然、社会可持续发展的方法，培养学生可持续发展的意识以 及参与实践的能力，增强热爱家乡和祖国的情感。 二、化学 STSE 教育在习题教学中的渗透

2、二、化学 STSE 教育在习题教学中的渗透 现代教学观认为知识可以通过接受学习来获得，而技能方法、情感态度与价 值观却难以靠单纯的讲授来形成，它们只能在有效、具体和特定的教学情境中， 经过学习主体的亲身体验、内化的活动过程中形成。STSE 是一个承载学生自主学 习活动的良好平台，在学生熟悉的知识情境中，通过科学探究活动来建构自己的 科学知识体系。 因此， 寻求化学知识与生活、 社会和环境的联系， 设计有效的 STSE 课程教学情境，就成为化学课堂教学改革的主要教学策略。现以我市刚刚主办过 的“低碳世博” 理念和 1997 年京都议定书 、2001 年波恩协议 、2009 年 12 月哥本哈根协

3、议倡导的减少温室气体排放、使用低碳燃料、降低人均碳排放 量等内容为背景，结合笔者曾为校本课程建设、开展迎世博活动编写的原创(选 编)和选编习题呈现，以价值认同、问题解决的形式进行教学探讨。 (一)以城市生活为背景减排 CO2，培养学生社会问题判断力和责任感 例 1(选编)汽车是推动人类文明向前跃进的现代社会的产物之一，在给人 类运输、 出行带来便捷舒适的同时， 对自然生态环境的恶化也有难以推卸的责任， 城市大气污染，CO2含量增加主要源于工业排放和汽车尾气。设优质汽油为 2，2， 4，4四甲基戊烷（空气中氧气的物质的量分数为 0.20） ，试回答下列问题： （1）随烷烃碳原子数的递增，其中氢含

4、量极值趋向为 。某人坐在出租 车内跟在一辆大卡车后面行驶，判断卡车是以汽油或柴油为燃料的现象是（） 。 （A）闻尾气气味（B）听发动机的声音（C）观察起动、刹车时尾气烟色 （D）观察行驶中尾气烟色 （2）设汽油汽化后与空气的体积比值为 n，计算汽油充分燃烧时的 n(min) 值； （3）该比值 n 增大排出的某有害气体增加，设同时排出温室气体为 VL，则 气缸中汽油燃烧的反应式为 ； （4）若比值 n 减小，则排出的尾气中污染大气的有害气体成分增多的是 ， 有关反应方程式为 ； （5）从“低碳世博” 、环境保护的要求并根据以上问题计算，探究交流，然 后举出改进汽车结构的两个方案，写出反应方程式

5、 、 。 STSE 教育价值：问题呈现与大都市学生生活密切联系，突出化学学科特点， 体现化学学科视角，设计的活动适合学生认识基础和解决问题的能力。有文献报 道大城市的空气污染物主要来自工业使用化石燃料的排放和各种机动车辆的排 气，尤其是后者约占 60%以上。因此通过各种措施改进汽车的燃烧质量和能量的 充分利用，降低有害气体排放量控制城市空气污染，是有效使用碳燃料实现低碳 世博、低碳经济的内容。在学生问题解决和行为实践过程中，引导他们认识化学 和节能减排、环境保护有密切关系的同时，使学生增强能源和环境保护意识，树 立人与环境和谐相处、可持续发展的观点，提高科学素养。 答案（1）0.143，D；（

6、2）n(min)=V(汽油)/V(空气)=V/70V=0.0143； （3）当 nn(min)，说明 O2不足，C9H20不能完全燃烧，并产生污染大气的 CO， 由生成 CO2为 VL 有：C9H20+(19+V)/2O2(9-V)CO+VCO2+10H2O。 （4）当 nn(min)，O2过量，汽缸引擎高温 O2和 N2反应生成 NO，即有害气 体 NO 增多，N2+O2高温2NO。 （5） 使汽车中的尾气 CO、未燃烧的燃料返回燃烧：2CO+O2=2CO2；在汽车 尾气排放系统装置催化转化器：2CO+2NO 催化剂 N2+2CO2。 (二)以 CO2资源化为目的介绍新技术，增强学生学科学的

7、兴趣和使命感 例 2(2008 年高考江苏卷第 18 题)“温室效应”是全球关注的环境问题之 一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理 CO2是解决温 室效应的有效途径。 （1）下列措施中，有利于降低大气中 CO2浓度的有 （填字母，下同） 。 a.减少化石燃料的使用 b.植树造林，增大植被面积 c.采用节能技术 d.利用太阳能、风能 （2）将 CO2转化成有机物可有实现碳循环，例子很多，如： a.6CO2+6H2O 光合作用 C6H12O6+6O2；b.CO2+3H2催化剂CH3OH+H2O c.CO2+CH4催化剂CH3COOH；d.2CO2+6H2催化剂CH2=CH

8、2+4H2O 以上反应中，最节能的是 ，原子利用率最高的是 。 （3）文献报道某课题组利用 CO2催化氢化制甲烷的研究过程如图 1 所示。 反应结束后，气体中检测到 图 1 研究过程示意图CH4和 H2，滤液中检测到 HCOOH，固体中检测到镍粉和 Fe3O4。CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如图 2 所示（仅改变镍粉用量， 其他条件不变） 。 研究人员根据实验结果得出结论：HCOOH 是 CO2转化为 CH4的中间体，即 CO2IHCOOHIICH4 写出产生 H2的反应方程式 。 由图可知，镍粉是 。 a.反应 I 的催化剂 b.反应 II 的催化剂 c.反应 I、II 的催

9、化剂 d.不是催化剂图 2 曲线图 当镍粉用量从 1mmol 增加到 10mmol，反应速率的变化情况是 。 a.反应 I 的速率增加，反应 II 的速率不变；b.反应 I 的速率不变，反应 II 的速率增加；c.反应 I、II 的速率均不变；d.反应 I、II 的速率均增加，且反应 I 的速率增加得快；e.反应 I、II 的速率均增加，且反应 II 的速率增加得快；f. 反应 I 的速率减小，反应 II 的速率增加 STSE 教育价值：CO2的治理是当前世界性难题。本题以温室气体 CO2的控制 治理为命题素材，介绍了一系列关于减少 CO2排放的措施和新技术，有利于引导 学生树立环保人人有责及

10、物质综合利用的意识，能从物质的性质及其转化关系的 视角深刻认识“世界上根本不存在垃圾污染物质，只要放置和使用得当”的化学 物质价值新理念。本题把最新研究成果“利用 CO2催化氢化制 CH4”介绍给学生， 能使学生了解化学科学研究的前沿，并能感受到这项技术碳循环，既能解决 能源问题，又能解决温室气体排放的社会问题，只要对物质进行合理分类并应用 新技术进行处理，就能变废为宝，变危害人类为造福人民，启示学生理解化学科 学在解决能源问题、环境问题服务社会所承担的任务和责任，能增强学生学习的 兴趣和使命感。 答案（1）a、b、c、d；（2）a，c；（3）Fe+4H2O=Fe3O4+4H2；c； e。 (

11、三)以优化能源结构为目的介绍新技术，培养学生科学探究精神 例 3(选编)有机化学工业对煤（见图 4）的“气化” 是使煤变成清洁能源 和综合利用的有效途径之一，主要反 应为：C+H2OCO+H2。甲酸苯异丙酯（F）是生产香料和药 物的重要原料。下图是以煤为原料合成甲酸苯异丙酯的 路线图（部分反应条件和生成物已略去） ，其中 D 的分子式为 C9H10O，能发生银镜 反应。根据图 4 中转化关系答下列问题：图 3 煤的组成结构片 （1）写出结构简式：A ；D 。 （2）关于有机物 F 的说法正确的是 （） 。 a.属芳香族化合物；b.能发生银镜反应；c.1molF 最多可以加成 4molH2；d.

12、 易溶于水 （3）B 的相邻同系物能与银氨溶液反应，写出反应方程式 。 （4） “合成气”(CO、H2)除作以上合 成有机物的原料外，还可合成多种其它有 机物(称为“1C 化学”)，请举一例并写 出反应方程式 。 （5）F 有多种同分异构体，其中：图 4 属于酯类， 且能发生银镜反应 ； 苯环上的一氯取代物只有两种结构； 分子结 构中只有两个甲基。请写出满足上述条件的任意两种同分异构体的结构简 式 、 。 STSE 教育价值：我国的能源主要是化石类燃料，储量有限且短期不能再生， 大量使用会造成环境的严重污染。因此，研制开发新能源和调整优化化石燃料能 源结构十分重要。氢能属于二级能源，燃烧热值高

13、，产物是水具有零污染的特点， 当以氢原子燃料代替碳原子燃料， 可为人类提供丰富的、 无限量的绿色生态能源， 因此氢能倍受青睐，开发利用已成为 21 世纪世界性的重大科研课题。从现有能 源看，我国是产煤量大国，以煤为主要能源的国家。将煤液化或气化，可提高燃 烧效率、又可减排 CO2、SO2等有害气体，还可降尘。所以，运用新技术对煤进行 加工综合利用，调整优化现有能源结构非常重要。通过以上两例题的练习体验， 有利于学生了解化学技术的实际应用，能增强学生对于化学科学技术能解决我国 能源问题、环境问题有特殊意义的认识，能帮助学生进一步体会和认识化学所特 有的应用价值和魅力，激发学生的科学探究精神和爱国的情感。 答案：（1）CH3OH， ；（2）a、b、c；（3）CH3CHO+2Ag(NH3)2OH 水浴加热CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O；（4）在催化剂存在下合成乙酸：CO+CH3O催 化剂CH3COOH；（5） ；（6 种组合，任选两种） 。 感谢阅读感谢阅读 多年企业管理咨询经验，专注为企业和个人提供精品 管理方案，企业诊断方案，制度参考模板等 欢迎您下载，均可自由编辑