单元教学设计4 铜及其化合物-高中化学单元教学设计

>> 042 单元教学设计 4  铜及其化合物  ★ 一、单元教学主题确定 与 Na、Fe 等金属元素不同的是，高中化学教材中并没有单独安排铜及其化合物 的教学章节。《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》中，也几乎看不到 关于“铜”的描述。但是以铜及其化合物的性质为载体的内容出现在从必修到选修 的各个模块；另外，在铜及其化合物的学习内容中出现了许多“反常”，导致的迷思 亟待解决。 铜及其化合物的内容对学习者的生活有着重要意义，具备很重要的“生活价 值”。从存在来说，铜元素广泛存在于动植物体、地壳和海洋中；从用途来说，铜是 人类最早使用的金属，至今仍被广泛使用于日常生产生活。 铜及其化合物的学习对学习者的化学学习也有着重要意义。从学习策略来说， 铜的“无处不在”，使它可以为学习者提供大量真实世界的问题，为“迁移”的形成 和评价提供丰富的素材；从学科观念建构的角度来讲，铜作为过渡金属的代表，由 于结构的特殊性呈现出许多与主族元素不同的特征，对铜及其化合物的学习可以完 善学生对“结构决定性质”这一化学核心观念的建构。 新授课教学过程中，铜及其化合物的教学内容分散在各个学段，虽然学生从不 同角度对其有所认知，但更多停留在散点和浅表水平，想要更好地发挥素养价值功 能，需要在高三复习阶段，对铜及其化合物这一内容进行整合和深度挖掘，这样才 能使学生的认识得以结构化和本原化，提升其化学学科核心素养。 因此，在以铜及其化合物的复习教学单元中，教师需要挖掘教学内容中蕴含的 学科大概念，确立概念的层级关系；以及基于此创设具有整体性的教学情境，设计 　单元教学设计 4  铜及其化合物　 043 << 具有驱动性的教学任务，通过不同形式的学生活动，落实必备知识，建构化学观念， 发展核心素养。 基于以上分析，本单元的教学主题定为：基于铜的原子结构与性质的复习，完 善学生对“结构决定性质”这一化学学科核心观念的建构；基于对从古至今炼铜技 术发展的梳理，使学生体会化学反应原理对生产生活中的指导作用，并体会中华优 秀传统文化的魅力；基于对生产生活中无处不在的“铜元素”的整理与回顾，感受 化学学科的魅力。  ★ 二、单元教学内容分析 （一）在教材中的地位和作用 在现行高中教材中，铜及其化合物的内容并未以独立的章节出现，而是分布在 必修及选修的各个模块。表 4-1 为人教版高中化学教材中铜及其化合物主要相关内 容的整合。 表4-1  人教版高中化学教材铜及其化合物主要相关内容整合 教  材 页  码 位  置 内  容 必修 第一册 32 第一章 复习与提高 T10 ：以《淮南万毕术》“曾青得铁则化为铜”为载体考 查氧化还原反应 必修 第一册 41 第二章 第一节 正文 铜的焰色 必修 第一册 74 第三章 第一节 探究 利用覆铜板制作图案 必修 第一册 88 第三章 复习与提高 T3 ：含 Cu2+ 等多种离子的溶液中加入铁粉的定性分析 T11 ：以回收含 Cu2+ 工业废水中的金属铜等的流程图为 载体的考查 T15 ：含 Cu2+ 等多种离子的溶液中加入铁粉的定量分析 必修 第一册 106 第四章 第二节 练习与应用 T6 ：在元素周期表中找到铜等元素的位置，指出核电荷 数 必修 第二册 5 第五章 第一节 正文 实验 5-3 ：铜与浓硫酸的反应 >> 044 续　表 　高中化学单元教学设计　 教  材 页  码 位  置 内  容 必修 第二册 6 第五章 第一节 资料卡片 硫酸铜的性质与用途 必修 第二册 7 第五章 第一节 资料卡片 黄铜矿（CuFeS2）等含铜矿物的存在 必修 第二册 15 第五章 第二节 正文 实验 5-8 ：铜与浓硝酸、稀硝酸的反应 必修 第二册 18 第五章 第二节 练习与应用 T5 ：为工业以废铜屑为原料制备硝酸铜选择合适路线并 说明原因 T6 ：铜与硝酸反应的相关考查（分析铜与浓硝酸反应后 的溶液呈绿色的原因） 必修 第二册 30 第五章 实验活动 5 铜与浓硫酸反应的实验，观察并记录实验现象 必修 第二册 36 第六章 第一节 正文 实验 6-3 ：铜锌原电池（单液） 必修 第二册 41 第六章 第一节 练习与应用 T5、T6 ：铜锌原电池的考查（单液） T7 ：以铜锌为电极研究水果电池 必修 第二册 53 54 第六章 复习与提高 T6 ：Al、Cu、稀盐酸构成原电池的考查 T11 ：以铜为电极，模拟“纸电池”的考查 必修 第二册 56 第六章 实验活动 6 化学能转换为电能（铜锌原电池） 必修 第二册 78 第七章 第三节 正文 实验 7-5 ：乙醇的催化氧化 必修 第二册 84 第七章 第四节 正文 实验 7-7 ：葡萄糖与新制氢氧化铜的反应 必修 第二册 98 第八章 第一节 正文 “如我们在初中学过用碳还原氧化铜”（热还原法冶炼铜） 必修 第二册 105 第八章 第一节 练习与应用 T3 ：根据信息书写蓝铜矿与焦炭反应的方程式，注明反 应类型 必修 第二册 125 第八章 复习与提高 T8 ：以从孔雀石中提取铜为情境考查实验现象、试剂选 择和方案设计 选择性 必修 1 56 第二章 实验活动 1 以 CuCl2 溶液中存在的 [Cu(H2O)4]2+ 与 [CuCl4]2- 之间转化 的可逆反应为载体，探究温度对化学平衡的影响 选 择 性 必修 1 85 第三章 第四节 正文 “在自然界中也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小 的矿物的现象。例如，各种原生铜的硫化物经氧化、淋 滤作用后可变为 CuSO4 溶液，并向深部渗透，遇到深层 的闪锌矿（ZnS）和方铅矿（bS），便慢慢地使它们转化 为铜蓝（CuS）” 选 择 性 必修 1 87 第三章 第四节 练习与应用 T9 ：提纯粗制 CuSO4·5H2O 晶体（除去 CuSO4 溶液中 的 Fe2+） 045 << 续　表 　单元教学设计 4  铜及其化合物　 教  材 页  码 位  置 内  容 选 择 性 必修 1 96 第四章 第一节 正文 实验 4-1 ：铜锌双液原电池 选 择 性 必修 1 104 第四章 第二节 正文 电解 CuCl2 溶液 选 择 性 必修 1 106.107 第四章 第二节 正文 电解、电镀精炼铜 选 择 性 必修 1 110 第四章 第二节 练习与应用 T2 ：从原理分析电解精炼铜与电镀铜的相似之处，写出 电解精炼铜的电极反应 选 择 性 必修 2 10 第一章 第一节 正文 Cr 和 Cu 的最后两个能级的电子排布分别是 3d54s1 和 3d104s1，不符合构造原理 选 择 性 必修 2 21 第一章 第二节 探究 在周期表里找到 Cr 和 Cu 的价层电子。它们的电子排布 符合构造原理吗 选 择 性 必修 2 73 第三章 第一节 正文 图 3-8 ：铜晶体和铜晶胞 选 择 性 必修 2 95 第三章 第四节 正文 实验 3-2、图 3-36：观察 CuSO4（固体，白色）、CuCl2（固体， 绿色）、CuBr2（固体，深褐色）溶于水后溶液的颜色（均 为蓝色） 选 择 性 必修 2 96 第三章 第四节 正文 图 3-37 ：[Cu（H2O）4]2+ 图 3-38 ：CuSO4·5H2O 实验 3-3 ：向硫酸铜溶液中滴加氨水至过量，观察实验 现象 选 择 性 必修 2 100 第三章 第四节 练习与应用 T2 ：以向硫酸铜溶液中滴加氨水至过量为情境的考查 T3 ：[Cu(NH3)4]SO4 中 心 离 子、 配 位 原 子、 配 位 体， [Cu(NH3)4]2+ 结构式的考查 选 择 性 必修 3 16 第一章 第二节 正文 有机化合物定量分析中，“用 CuO 做氧化剂，将仅含 C、H、 O 元素的有机化合物氧化……” 选 择 性 必修 3 38 第二章 第二节 探究 实验室制取乙炔时“将产生的气体通入硫酸铜溶液……” 选 择 性 必修 3 69 第三章 第三节 正文 实验 3-8 ：乙醛与氢氧化铜反应 选 择 性 必修 3 103 第四章 第一节 正文 实验 4-1 ：葡萄糖与氢氧化铜反应 选 择 性 必修 3 111 第四章 第二节 正文 蛋白质主要由 C、H、O、N、S 等元素组成，有些蛋白 质还含有、Fe、Zn、Cu 等元素 必修阶段主要涉及铜与氧化性物质（FeCl3、浓硫酸、浓硝酸等）的反应及实验、 铜在自然界中的存在（硫酸铜、黄铜矿、蓝铜矿、孔雀石等）、湿法炼铜及热还原法 炼铜、蓝铜矿及孔雀石等金属矿物资源的利用、铜锌原电池、铜的焰色、铜在醇催 化氧化时做催化剂、葡萄糖的检验等具体内容。需要说明的是，在必修元素周期表 >> 046 　高中化学单元教学设计　 部分，出现了对铜在元素周期表中的位置的判断，介绍了过渡元素催化化学反应的 作用，为后续发展对过渡元素性质的认知提供了进阶基础。 选择性必修 1 侧重应用。如探究温度对化学平衡的影响时，以 [Cu(H2O)4]2+ 与 [CuCl4]2- 的转化：[Cu(H2O)4]2+（蓝色）+4Cl-   [CuCl4]2-（黄色）+4Cl- ΔH ＞ 0 作 为载体进行化学反应方向研究（此时开始出现铜的配离子）；探究沉淀的转化时，以 自然界中原生铜的硫化物的一系列转化作为载体；探究物质的分离时，以除去硫酸 铜晶体中的亚铁离子作为情境；探究原电池时，在必修基础上进一步以铜锌原电池 为载体建立双液原电池模型；探究电解池时，以电解氯化铜溶液为载体建立电解模 型；探究电解的应用时，以电解精炼铜、电镀铜等真实情境作为背景。可见，铜及 其化合物在人类生产生活中有着广泛的用途，为学习者提供了丰富的素材。 选择性必修 2 侧重对过渡元素结构及性质的认知。在原子结构和性质的内容中， 铜的核外电子排布并不完全符合构造原理，需要引发关注和思考；在晶体结构和性 质中，对铜的晶胞结构的学习，可以发展学生的空间想象能力，使学生洞悉微粒之 间的位置关系；铜的配合物是配合物学习的一个重要载体，对发展微粒之间作用力 的形成方式和强度的认知，以及发展微粒间作用力对物质性质的影响的认知有重要 的价值。 选择性必修 3 侧重铜及其化合物在有机化学中的用途。主要体现在元素分析和 醛基检验中 CuO、Cu(OH)2 的氧化作用，以及铜对醇氧化的催化作用。另外，铜也 是蛋白质的组成元素，说明铜元素的另一种存在—动植物体中。 （二）在教学中的地位和作用 《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》中没有出现以“铜”为主体 的内容。但在物质性质及物质转化价值、原子结构与元素周期律、化学反应与能量 转化、化学与社会发展等相关主题的学习中，或多或少都与铜元素有联系。 全面仔细地审视这些看似零散的教学内容，发现蕴含两条学科主线。一条是“结 构决定性质”的学科观念主线，在该观念的支撑下，学生通过参与“比较、分析、解 释 Cu 与 Zn 第一电离能的大小”“探究 Cu（Ⅰ）和 Cu（Ⅱ）在不同条件下的稳定性 及相互转化”等教学任务，落实核外电子排布、电离能、铜及其化合物的相互转化等 具体知识，进一步体会原子结构对元素性质的影响、微粒间作用力以及微粒存在形式 对微粒性质的影响，发展结构决定性质的观念。另一条是基于资源利用的社会议题主 线，以古代湿法炼铜和火法炼铜—现代工业炼铜—电解精炼铜等素材为情境主线，探 究铜的冶炼进而整合金属冶炼的思路，落实其中蕴含的基本化学原理及对实际工艺流 　单元教学设计 4  铜及其化合物　 047 << 程的分析思路，了解中国古代丰富多彩的铜文化及人类对铜矿资源的使用，体会化学 在工业生产中的价值和作用，发展合理、科学、综合利用自然资源的能力。  ★ 三、单元教学学情分析 （一）学生已有知识和能力 学生通过新授课及前阶段一轮复习的学习，对以钠为代表的典型的主族活泼金 属元素的性质有了一定认知，也以铁为代表对过渡元素的变价及配位等性质进行了 学习，初步具备了“结构决定性质”的观念，但还需要进一步发展和深化。了解了 热还原法冶炼铁、电解法制备钠等金属冶炼的方法，但尚未形成系统的金属冶炼的 认知体系。 （二）学生学习障碍点 学生对主族元素结构与性质之间的关系较为熟悉，主族元素的性质通常只考虑 微粒半径及最外层电子情况即可。过渡元素原子的性质与其最外层和次外层（甚至 倒数第三层）电子有关，分析问题时需要综合考虑多种因素。另外，由于过渡元素 核外电子轨道较多，可以通过配位键形成不同配合物，微粒之间的相互作用也会对 物质性质产生不同影响。面对这种复杂综合、结构不良或是需要批判性思维解决的 问题，学生往往由于没有合适的视角切入，不能从具体问题中抽象出学科内容，不 能将学科知识运用于解决具体问题中。 （三）学生学习发展点 值得高兴的是，学生学习的障碍点恰恰是他们的发展点，如果教师能够在教学 中合理创设情境和任务，引导学生通过解决相似问题、外显认识视角、结构化认识 思路，就可以建构起一条由低通路向高通路迁移的发展路径。因此，通过铜及其化 合物的学习，可以发展学生对以铜为代表的过渡元素原子结构与性质的认知、相互 作用后的微粒结构与物质性质的认知，提升学生保护自然资源的意识和合理利用自 然资源的能力。 >> 048 　高中化学单元教学设计　  ★ 四、本单元的概念层级 第 4 单元的概念层级如图 4-1 所示。 图 4-1　第 4 单元的概念层级图  ★ 五、单元教学目标设计 1. 通过铜及其化合物的学习，落实氧化铜、氢氧化铜、硫酸铜、碱式碳酸 铜等铜的重要物质的性质及相互转化，巩固核外电子排布规律、电离能、配位 键等相关内容，了解铜在自然界中的存在及冶炼方法，掌握金属冶炼的规律及 方法。 2. 通过分析比较铜与锌第一电离能的相对大小、不同条件下 Cu（Ⅰ）与 Cu（Ⅱ）的稳定性，进一步完善和发展“结构决定性质”的观念；通过了解铜 在自然界的存在与铜的冶炼，分析归纳金属的冶炼方法，提升合理利用自然资 源的能力。 3. 通过铜及其化合物的学习，认识元素及其化合物的多样性，了解化学反 应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、 自然资源综合利用中的重要价值。体会元素周期律在学习元素化合物知识和科 学研究中的重要作用。 　单元教学设计 4  铜及其化合物　 049 <<  ★ 六、单元教学评价目标设计 1. 通过学生对铜的重要化合物转化方程式的书写、现象的描述，诊断学生 对物质性质及转化的认知水平。 2. 通过学生分析比较铜与锌第一电离能的相对大小、不同条件下 Cu（Ⅰ） 与 Cu（Ⅱ）的稳定性，诊断学生“结构决定性质”观念的发展水平。 3. 通过学生分析归纳铜在自然界中的存在和铜及金属的冶炼方法，诊断学 生对资源的认知水平和合理利用资源的水平。  ★ 七、单元整体教学框架 第 4 单元的整体教学框架如图 4-2 所示。 >> 050 　高中化学单元教学设计　 图 4-2　第 4 单元的整体教学框架图 　单元教学设计 4  铜及其化合物　 051 <<  ★ 八、单元整体教学流程 （一）第 1课时：基于化学学科观念解释铜及其化合物的性质及用途 【板块一】基于结构解释铜及其化合物的性质。 【教学情境】取适量 Cu(OH)2 固体于坩埚中灼烧。 （1）当温度达到 80 ～ 100 ℃时，得到黑色粉末。 （2）继续加热至 1 000 ℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末（Cu2O）。 （3）取适量红色（Cu2O）粉末于试管中，加入足量的稀硫酸得到蓝色溶液，同 时观察到试管底部有红色固体生成。 【任务 1】写出（1）（2）（3）中反应的方程式（是离子反应的写离子方程式）， 并从原子结构角度分析，为什么当温度达到 1 000 ℃以上时，Cu（Ⅰ）的稳定性强 于 Cu（Ⅱ）？ 【学生活动】独立书写、小组交流。 Cu（Ⅰ）的外层电子排布为 3d10，而 Cu（Ⅱ）为 3d9，前者为全满结构，稳定。 【任务 2】铜与锌在元素周期表中相邻，同为第四周期 ds 区元素。表中所示为两 元素的第一电离能（I1）和第二电离能（I2）数值。请回答：为什么铜的 I1 小于锌， I2 却大于锌呢？ 【学生活动】小组交流、汇报。 Cu（Ⅰ）的外层电子排布为 3d10 结构，比 Zn（Ⅰ）的 3d104s1 更稳定易形成；Zn （Ⅱ）为 3d10 结构，比 Cu（Ⅱ）3d9 更稳定易形成。 【任务 3】解释为什么在溶液中 Cu（Ⅱ）稳定性强于 Cu（Ⅰ）？ 【学生活动】独立思考、小组交流。 由于 Cu 是过渡金属，核外电子较多，Cu2+ 能够提供更多的空轨道，容纳配体提 供的孤对电子形成稳定的配合物。 【教学情境】教材演示实验回顾。 向盛有 4 mL 0.1 mol/L CuSO4 溶液的试管滴加几滴 1mol/L 氨水，形成难溶物； 继续滴加氨水并振荡试管，再向试管中加入 8 mL 95%的乙醇，用玻璃棒摩擦试管壁， 观察现象。 【任务 4】从微观角度解释铜氨配合物制备实验过程中的现象。 >> 052 　高中化学单元教学设计　 【学生活动】小组交流、汇报。 由于Cu2+ 与OH-浓度满足Ks 的要求，所以首先生成沉淀；随着NH3 浓度的增大， Cu2+ 与 NH3 的配位平衡破坏了沉淀溶解平衡，使沉淀溶解；加入乙醇后，降低了溶 剂的极性，使铜氨配合物的溶解度减低，从而析出配合物沉淀。 【设计意图】4 个教学任务由单一铜原子的性质到 Cu、Zn 原子性质比较再到水 体系中不同价态铜的转化，由简单到复杂，不断深化学生基于结构认识物质性质的 化学学科核心观念，并体会铜作为过渡金属，其性质不同于主族元素的独特之处。 【板块二】基于性质视角解释铜及其化合物的用途。 【任务 5】描述乙醇催化氧化的现象，说明铜的作用，并用化学方程式表示铜作 用的机理。 【学生活动】描述现象、书写方程式、分析反应机理。 【任务 6】基于实验事实，写出铜离子催化过氧化氢分解的机理。 【学生活动】书写方程式、分析反应机理。 【设计意图】强化催化反应机理的书写及催化剂的判断，体会铜及其化合物作为 催化剂的应用并尝试分析原因。 【板块三】基于化学视角解读中国优秀传统文化。 【教学情境】“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾。烹胆矾 则成铜；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”—《梦溪笔谈》 【任务 7】找出该段史料中涉及的化学反应，并写出其化学方程式。 【学生活动】分析史料、书写方程式。 【任务 8】基于“烹胆矾则成铜”的原理，由结构式及热重曲线分析胆矾中存在 的微粒作用及其对胆矾性质的影响。结构式如图 4-3 所示，热重曲线如图 4-4 所示。 O O O O O O O OO CuCu S S SS O O O O O O O O OH O O O O O OO O H H H H HH H H H H H H HH H H H H H 图 4-3　结构式 　单元教学设计 4  铜及其化合物　 053 << 图 4-4　热重曲线 （1）确定 200 ℃时固体物质的化学式 （要求写出推断过程）； （2）取 270 ℃所得样品，于 570 ℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化 性气体，该反应的化学方程式为 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中， 经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为 ，其存在的最高 温度是 。 【学生活动】观察图像，分析推测，归纳论证。 【设计意图】基于化学视角解读古籍史料；根据不同信息呈现方式，提取关键信 息，发展核心素养。 （二）第2课时：基于化学视角审视炼铜发展史及金属冶炼原理 【板块一】基于化学视角看铜的冶炼史。 【教学情境】史料一：熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。《梦溪笔谈》中记载的湿法 炼铜。 史料二：（基于人教版必修第二册课后习题改编）。 古代劳动人民利用蓝铜矿［主要成份 2CuCO3·Cu(OH)2］与焦炭一起加热可以 冶炼铜。 【任务 1】根据我国古代炼铜的史料，写出湿法炼铜和火法炼铜过程中发生反应 的化学方程式并判断其反应类型。 【学生活动】书写方程式、判断反应类型。 【设计意图】了解中国古代冶炼铜的悠久历史，总结其中蕴含的化学反应原理， 体会古代劳动人民的智慧。 【教学情境】现代工业中，一种以斑岩铜矿（含CuS、FeS2、FeS，少量的 SiO2 等） 为原料提取铜等产品的流程。 【任务 2】根据现代炼铜的流程，分析由铜矿石炼铜的一般思路，在框图上标注 物质流向。 >> 054 　高中化学单元教学设计　 【学生活动】书写方程式、判断反应类型。 【设计意图】了解中国古代冶炼铜的悠久历史，总结其中蕴含的化学反应原理， 体会古代劳动人民的智慧。 【任务 3】画出流程中“电解”工序的装置示意图，并分析电解精炼铜的原理。 【任务 4】如图 4-5 所示，为粗铜（含 Al、Zn、Ag、Au 等杂质）的电解精炼， 下列说法正确的是（　　） A B CuSO4 图 4-5　粗铜的电解精炼 A. 阴极得到 1 mol 电子时，阳极质量减少 64 g B. A 极为粗铜，发生氧化反应 C. 溶液中 Cu2+ 向阳极移动 D. 利用阳极泥可回收 Ag、Au 金属 E. 电解一段时间后，CuSO4 溶液的浓度不变 【学生活动】回顾电解池的构成要素及电解精炼铜的反应原理。 【设计意图】体会电化学在金属冶炼中的应用。 【板块二】探究金属冶炼背后的化学原理。 【教学情境】金属冶炼时间表。 【任务 5】基于金属的冶炼时间表，分析影响金属冶炼时间顺序的因素。 【任务 6】基于金属的活动性顺序，对金属冶炼原理进行分类。 【学生活动】根据冶炼顺序，分析产生的原因。 【设计意图】基于氧化还原视角厘清金属的冶炼原理及难易程度对冶炼顺序的影 响，并归类整合。 【教学情境】冶炼金属钛和金属钾的反应原理方程式： 4Na + TiCl 4NaCl Ti4 熔融 + Na + KCl K NaCl熔融 ↑ + 【任务 7】基于工业生产实际，分析钾冶炼的原理。 【学生活动】对比、分析。 【设计意图】引入动力学视角，发展完善金属冶炼的原理，体会化学条件对工业 　单元教学设计 4  铜及其化合物　 055 << 生产的调控，提升对资源利用的综合能力。 【板块三】感受生产生活中无处不在的“铜元素”，并基于化学视角解释其用途。 【教学情境】铜及其化合物在生产、生活中的应用。 【任务 8】基于两节课的复习谈谈对铜及其化合物的认识。 【学生活动】总结、归纳、汇报。 【设计意图】感受化学学科的魅力；完善化学观念建构；体会丰富的传统文化。  ★ 九、教学反思 本教学案例以一轮复习铜及其化合物的教学内容设置教学单元。围绕“结构决 定性质”和“合理利用资源”的大概念整合教学内容和建构概念层级，发展和完善 学生对核心概念的理解。分课时教学中，通过分析比较铜与锌第一电离能的相对大 小、不同条件下 Cu（Ⅰ）与 Cu（Ⅱ）的稳定性，引导学生从微观角度抽象出一般性 的规律，发展结构决定性质的观念；通过复习铜的冶炼和金属的冶炼，提炼总结金 属冶炼、精炼的方法，发展学生从氧化还原视角看待金属的冶炼，并在教学中以钾 的冶炼引入动力学调控金属冶炼方法的视角，提升学生合理利用自然资源的能力。 在教学过程中，通过合理创设情境、设置教学任务驱动学生活动，发展学生在 真实情境中解决真实问题的能力，在落实基本概念基本能力的同时，提升学生从具 体问题中提炼抽象学科视角和学科思维，从而提升运用抽象的学科知识解释、解决 具体问题的能力，达成高通路迁移的教学目标。基于真实情境中出现的结构不良的 问题，驱动学生主动寻找视角、建构问题解决路径、发现问题解决的方法，促使学 生结合宏观和微观角度思考。 通过教学发现，复杂真实的问题情境、合理的任务设置，有助于引发学生的深 入思考，促进学科核心素养的发展和提升。例如，通过铜氨配离子的制备实验，发 展学生宏观辨识和微观探析的能力，通过不同形式微粒的相互转化，发展学生对微 粒间作用力定性及定量的认知，发展微粒间作用力对微粒稳定性的认知，发展学生 的定量思维；通过设计分析古代湿法炼铜和现代工业炼铜的原理，比较两种方法的 优缺点，发展学生在解决问题的过程中运用批判性思维的能力；分析不同金属的冶 炼方法，需要从化学反应原理、动力学等方面综合考虑，发展学生从多个角度分析 问题的综合能力。