介绍了中国胭脂的演变简史,以化学视角对胭脂的发展进行分类:无机胭脂、有机胭脂(天然植物胭脂、有机合成类胭脂)等。进行模拟实验研究,探究胭脂制作工艺流程,分析胭脂中红色物质的成分和显色机制。阐述每个阶段胭脂的不足之处,科普胭脂中的红色化学知识,体会化学对美和健康的重要意义,感受化学的无穷魅力。

结合化学课程的历史和现实需求,从多角度阐述了化学课程的全面育人价值,分析了《义务教育化学课程标准(2022年版)》中核心素养凝练的思路;提出了核心素养各要素的内涵和外延,梳理了初、高中学段2个核心素养体系之间的关系;探讨了基于核心素养的化学课程目标及化学学业质量标准体系建构的特点及应用。

从课标、概念组织结构、教学资料对新旧人教版选修“反应热”内容进行对比分析,研究发现:(1)新课标在内容上更加强调“反应热”概念的学科理解,渗透变化观与守恒观等基本观念,突出学习素材的重要性;(2)新教材在内容组织上厘清了“反应热”“焓变”“能量转化”等核心概念之间的关系,重视对“反应热”内容的结构化认识;(3)新教材在图片、实验、习题增强了情境性与科学性。建议教师在教学中增进对“反应热”的学科理解,运用概念构图策略促进学生知识结构化,创设真实情境提高学生的问题解决能力,培养化学学科核心素养。

以“探究原电池电动势的影响因素”为项目学习主题,以探讨化学电源的应用、探究原电池的工作原理、测量原电池的电动势、搭建高电动势原电池等4个任务为关键项目任务,呈现高中“化学反应与电能”跨学科项目式教学设计思路和教学实践过程。

分析了“化学与社会发展”的教学主题内容、教学现状,针对已有复习课教学设计中存在的问题提出了教学思想及创新点,以“北京冬奥会”为主线,将第9章涉及能源、材料和环境污染防治的内容有机串联,设计了“环保能源支撑‘绿色冬奥’、新型材料助力‘科技冬奥’、防污技术保障‘清洁冬奥’”等3个主要环节进行复习教学,促进学生完善知识体系,培养“科学态度与责任”学科核心素养,并对课堂教学进行了反思。

以波义耳研究燃烧的史实为背景,创新设计燃烧条件的探究实验,并提出“条件叠加式”燃烧条件探究新思路。以“燃灭控”为主线,一以贯之地显性化“条件是认识化学反应的一种基本视角”,落实“在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化”的化学观念。基于调控化学反应思想创新设计“燃旺弱灭”反应控制视域,统整开展“情境”“活动”与“任务”三位一体的学习活动。重置教材实验的教学价值取向,结合燃烧的形式美、汉语言文字解读,将化学学科知识与美育、汉语言文化领域跨领域融合。

以“隐形墨水的制作”为主题,从生活中神奇的现象出发,开展初中化学“酸与碱”专题复习的教学。通过学生学习原理、亲自动手制作、展示和应用“隐形墨水”,更好地促进学生掌握溶液的酸碱性及遇指示剂的变色情况,理解酸与碱的概念、化学性质以及发生的化学反应。在多个任务的驱动下,学生的动手能力和解决问题的能力不断增强,科学探究意识和学科核心素养不断提高,让学生能切身地感受到化学与生活的紧密联系以及化学的魅力。

利用Na₂CO₃和NaHCO₃在生活中的应用,创设情境认识它们性质上的差异,基于Na₂CO₃化学性质的已有认知,开展对NaHCO₃化学性质的预测和实验验证活动,引导学生构建从组成微粒和物质类别视角分析研究物质性质的思路和方法,注重学生逻辑推理能力的发展,凸显核心观念对元素化合物学习的指导功能,使知识向素养转化。

在核心素养导向的化学教学实践新时代背景下,基于化学学科理解构建相应主题的认识模型,提升教师的化学学科理解水平,进而开展素养为本的课堂教学促进教师专业发展,为化学教育理论和实践研究提供了重要的思路和方向。以电化学主题为例,基于化学学科理解构建其认识模型,以期其研究思路和过程对化学学科其他主题的理论和教学研究具有启示作用。

基于结构与功能、转化与能量等大概念,对甜蜜分子木糖醇、葡萄糖的结构、性质与用途进行了单元教学设计与实施。以木糖醇(多羟基醇)和葡萄糖(多羟基醛)的鉴别创设情境,通过木糖醇发生银镜反应的实验事实激发学习兴趣,引导学生从基团间相互影响的角度构建多官能团有机物结构与性质的关系,预测并验证赤藓糖醇等饱和多元醇能否发生银镜反应;从性质决定用途的角度辩证地认识代糖,科学选择代糖产品。随后发展从位阻的角度,认识有机物中的极性不饱和键对物质性质、用途的决定作用。本单元教学发展了学生宏微结合、证据推理、模型认知及科学精神等学科核心素养,并以小组合作促进“教、学、评”一体化的达成。

针对高三定量实验的复习特点,以“摩尔盐纯度的测定”为例进行基于“模型认知”核心素养培养的教学实践。对教学背景、设计思路、教学过程等方面进行研究分析,并从精心选素材,引发模型认知;高质量设问,建构模型认知;点、线、面结合,丰富模型认知等3个角度对促进学生“模型认知”素养提升的化学教学进行分析和阐释。

初中化学“主题式项目化学习”是学生在主题情境中,从先前项目经验中汲取灵感,对真实且具有内在联系的驱动型任务进行深入探究的学习方式。“主题式项目化学习”的各个项目不是独立的,而是具有层层递进的内在联系,并被整合进一个主题情境中。不同项目之间的“相似性”为学生提供了迁移和应用知识的机会,而“相异性”又迫使学生审慎思考知识的适用范围。新旧项目的不断交互串联起了学生的学习历程,使经验连续生长、认知不断发展。

主要从化学教师PCK评价量规的建立方式、测查内容、特征属性,以及应用量规测查PCK水平实证研究的研究设计、研究目的等维度梳理了相关文献。综述表明:(1)国内外研究均较多基于已有成果建立量规,较少基于原始数据生成量规,对比国外,国内有关后者的研究更为稀缺;(2)国内外研究均较多测查KoC,KoL,KoS,而较少测查KoA,CTO以及整合水平;(3)国内外研究均较多应用化学学科专属型评价量规,少部分国内研究开发了化学主题专属型评价量规;(4)与国外相比,国内研究较少应用概念图法和定性定量混合型分析方法;(5)相对而言,国内研究更关注调查型研究,但较少探查PCK水平与其他变量的关系,较少关注干预型研究。文末据此对我国开发本土化的化学教师PCK评价量规用于实证研究与化学教师教育提出建议。

以Fe³⁺、Fe²⁺的鉴别和转化为例,详细介绍了绘画实验的纸笔与试剂浓度选择、绘画图案设计、微课应用及效果分析,还进行了“铁及其化合物”的一些化学反应。绘画实验突出了化学实验现象的色彩美,一定程度上激发了学生的学习热情,是一种值得尝试的创新实验方式。

目前在化学教材中涉及氯气制备、性质的实验存在一些不足,如反应物用量大、反应时间长、反应分开进行及对环境污染大等。因此,在传统实验与现有改进实验的基础上,将氯气制备、漂白性、酸性、氧化性等多性质检验与尾气处理综合进行一体化改进设计,不仅操作简单、有效减少试剂用量,且对环境污染小,体现绿色化学思想。

以醋酸为例,运用液膜自然扩散法从定性角度出发,通过颜色区分度与数码技术探究同离子效应影响下的电离平衡的动态变化过程,卡通画式的液滴展现化学实验的趣味性,同时实现电离平衡过程粒子漫步化的可视化目标,实验与科技有效融合使得变化观念与平衡思想的学科素养得到完美体现,适合教师在演示实验教学中使用。但因学生对颜色感知能力有所不同,也为了更准确地判断同离子效应中浓度的影响因素,运用数码成像比色法从定量角度出发,借助智能手机和APP进行图像采集、数据处理与分析,最终实验结果以简洁的曲线图呈现,突出实验的科学性和系统性的高阶性要求。

碘离子的氧化与碘单质的分离是海带中碘元素分离的关键步骤。采用反加试剂法改进碘离子氧化步骤,采用水蒸气蒸馏法改进碘单质的分离,达到了实验现象明显,终点判断简单,分离度高,环境污染少的优点。

利用热力学计算软件HSC Chemistry动态探究了二元弱酸酸式盐溶液的稀释过程,通过图示法研究了NaHCO₃,NaHS,NaHSO₃,NaHC₂O₄等2类典型的二元弱酸酸式盐溶液浓度与各微粒浓度之间的关系及变化规律,方便快捷地比较了不同浓度范围内溶液中各微粒浓度大小的排序,有利于厘清二元弱酸酸式盐溶液的电离平衡过程。

以“中国知网”数据库发表的手持技术数字化实验支持下的化学概念教学研究主题的期刊论文为研究对象,使用内容分析法,从概念选取、应用价值、应用策略等3个维度综述手持技术数字化实验支持下的化学概念教学的研究进展。最后,基于已有研究,得出相应启示,并提出该领域的研究展望。

1781年,瑞典化学家舍勒在白钨矿中发现了钨酸,预测其中一定含有一种新金属元素,并将其命名为钨(Tungsten)。1783年,西班牙化学家德鲁亚尔兄弟从黑钨矿中成功提取出了舍勒所说的新金属单质,将其命名为钨(Wolfram)。1803年,英国化学家道尔顿原子论的提出,赋予钨元素新的含义:具有一定质量的钨原子。1930年以后,钨同位素的发现使人们对钨元素有了新认识,并逐渐形成了现代钨元素的概念。关于钨元素的认识经历了从假说到客观存在、从定性到定量、从宏观到微观的发展历程。钨元素概念的演变体现了科学思想和科学方法的进步。

从反应机理出发,对第35届中国化学奥林匹克(初赛)有机试题进行了解析,以加深读者对竞赛试题的理解,掌握答题方法与技巧,提高学习效率。