符慧敏
(南京市第九中學 江蘇 南京 210018)
化學必修1 第二章第二節(jié)“離子反應(yīng)”包括緊密聯(lián)系的兩個部分“酸、堿、鹽在水中的電離”和“離子反應(yīng)發(fā)生的條件”。 如何引導(dǎo)學生正確而深刻地理解電解質(zhì)的電離,是本節(jié)教學的關(guān)鍵,而什么是離子反應(yīng)、電解質(zhì)溶液中真正是哪些離子參加了反應(yīng), 仍是需要突破的難點。
對于“離子反應(yīng)的實質(zhì)及其發(fā)生的條件”這個重點和難點的教學,我嘗試著改進了演示實驗,希望將“離子在反應(yīng)”呈現(xiàn)在學生眼前。
在討論重、難點問題之前,有關(guān)的知識準備和鋪墊必不可少。
我們先通過NaCl 固體、稀硫酸、Ba(OH)2溶液、蔗糖溶液、純水、KNO3溶液的導(dǎo)電性實驗明確了不同物質(zhì)導(dǎo)電的原因,最關(guān)鍵的一點是:稀硫酸、Ba(OH)2溶液、KNO3溶液能導(dǎo)電, 是因為它們的溶液中有自由移動的離子存在,在這里為后面的實驗討論埋下伏筆。 然后從NaCl 在水中的溶解和電離總結(jié)出電離的概念并簡單地進行概念的辨析。 再由NaCl 在熔融狀態(tài)下也能電離出陰陽離子,總結(jié)出電解質(zhì)的概念,并對定義中的關(guān)鍵詞“熔融狀態(tài)”、“或”、“化合物”進行重點講解。
在學生總結(jié)出常見電解質(zhì)有酸、堿、鹽、水等之后,進行一系列問題的討論:能導(dǎo)電的就是電解質(zhì)嗎? 是電解質(zhì)就能導(dǎo)電嗎? BaSO4、CaCO3、AgCl 是不是電解質(zhì)? 液態(tài)的CO2、NH3、SO2能不能導(dǎo)電? CO2、NH3、SO2的水溶液能不能導(dǎo)電?CO2、NH3、SO2是不是電解質(zhì)?學生從討論中得出結(jié)論:①能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì),電解質(zhì)應(yīng)該是化合物,單質(zhì)和混合物不屬于電解質(zhì)。 ②電解質(zhì)導(dǎo)電是有條件的,即電解質(zhì)必須在水溶液里或熔融狀態(tài)下才能導(dǎo)電。 ③酸、堿、鹽、水和活潑金屬氧化物是電解質(zhì)。④電解質(zhì)應(yīng)是一定條件下本身電離而導(dǎo)電的化合物。 非金屬氧化物、大部分有機物不是電解質(zhì)。 這些在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物叫非電解質(zhì)。
接著進行電離方程式的學習,并從電離的角度理解什么是酸、堿和鹽。
從這里開始將要涉及離子反應(yīng)的實質(zhì)。 我問學生:在稀硫酸、Ba(OH)2溶液中,溶質(zhì)以什么形式存在? 分子還是離子?學生回答是離子。我又問:如果將兩種能導(dǎo)電的溶液混合,混合溶液的導(dǎo)電性如何? 是增強? 減弱? 還是不變? 然后我就用開始上課時用過的導(dǎo)電性裝置進行實驗,將Ba(OH)2溶液迅速倒入稀H2SO4的燒杯中。 學生觀察到混合后燈泡立刻變暗,都覺得很新奇,開始討論溶液中究竟發(fā)生了什么變化, 但是思路并不十分清晰。 于是我繼續(xù)進行:剛才將Ba(OH)2溶液迅速倒入稀H2SO4的燒杯,變化非??欤瑳]看清楚? 那我們來慢動作回放一下。
這節(jié)課演示實驗的改進重點是:用溶液導(dǎo)電性裝置進行實驗, 向盛有稀H2SO4的燒杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液。 在這個實驗中,我用了磁力攪拌器以使溶液中物質(zhì)充分接觸反應(yīng)完全、 用滴定管滴加溶液控制反應(yīng)速度。 實驗現(xiàn)象非常清楚:隨著Ba(OH)2溶液的逐滴加入,生成白色沉淀,燈泡由亮→漸暗(→熄滅)→漸亮。 學生很熟悉這個反應(yīng):Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O。重點在對實驗現(xiàn)象的討論: 燈泡的明暗變化說明了什么?(溶液導(dǎo)電性變化了) 這里溶液的導(dǎo)電性由什么決定?(溶液中離子的濃度)
學生對過程中的明暗變化進行了細致的分析:
亮:稀H2SO4溶液中H2SO4電離產(chǎn)生的H+和SO42-導(dǎo)電。
漸暗:加入的Ba(OH)2溶液中Ba(OH)2電離產(chǎn)生的Ba2+和OH-與H+和SO42-反應(yīng),生成BaSO4和H2O,使溶液中H+和SO42-的離子濃度減小,導(dǎo)電性減弱。
熄滅: 加入的Ba2+和OH-與H+和SO42-正好完全反應(yīng),全部生成BaSO4和H2O,使溶液中的離子濃度幾乎為零,導(dǎo)電性幾乎為零。
漸亮:加入的Ba(OH)2溶液過量,Ba(OH)2電離產(chǎn)生的Ba2+和OH-導(dǎo)電。
這個過程分析透徹了,學生對離子反應(yīng)的本質(zhì)也就一清二楚了,所以離子反應(yīng)的定義很順利得到:電解質(zhì)在溶液中的這種反應(yīng)實質(zhì)上就是離子之間的反應(yīng),這樣的反應(yīng)叫做離子反應(yīng)。
我接著提問:是不是所有的電解質(zhì)溶液混合都會有離子反應(yīng)發(fā)生呢? 然后演示兩個實驗:分別將CuSO4溶液與NaCl 溶液、CuSO4溶液與BaCl2溶液混合,由學生對實驗現(xiàn)象和溶液中的離子情況進行分析。
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從這個實驗的分析和初中學過的復(fù)分解反應(yīng)的條件的分析學生很快得到結(jié)論:離子反應(yīng)發(fā)生的條件是有某些離子濃度減小。
最后留下討論題讓學生進一步思考以加深理解:在將CuSO4溶液與NaCl 溶 液、CuSO4溶液與BaCl2溶液混合的實驗中, 如果測定以上兩種混合溶液的導(dǎo)電性,會是怎樣的結(jié)果? 在CuSO4溶液與BaCl2溶液混合的濾液中存在大量的Cl-和Cu2+,能否用實驗證明?
這樣, 關(guān)于離子反應(yīng)學習中的兩個難點就在學生“親眼目睹”中順利通過了。
化學是一門實驗的科學,化學的知識是從實驗中來的,學生的學習過程也和實驗密切相關(guān),就算是比較枯燥的基礎(chǔ)理論和基本概念的學習,也完全可以運用實驗手段來完善學習的過程。 新課程標準中明確探究既是科學學習的目標,又是科學學習的方式,親身經(jīng)歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。 這與目標教學所倡導(dǎo)的引導(dǎo)學生主動探索知識不謀而合。 所以,這節(jié)課的幾個演示實驗努力要做到的就是把抽象的理論知識直觀地呈現(xiàn)在學生面前,促進學生主動進行分析推理并自己總結(jié)得出結(jié)論,而不是被動地接受枯燥的定義概念。