王芳

摘 要： 高中化學(xué)反應(yīng)原理教學(xué)內(nèi)容在必修和選修中所占比重均較大，基于化學(xué)反應(yīng)原理的理論概念比較抽象，研究化學(xué)反應(yīng)原理教學(xué)的實驗探究教學(xué)在必修和選修之間的銜接非常必要。本文以pH計運用于電離理論教學(xué)的幾則案例闡述高中化學(xué)反應(yīng)原理教學(xué)中關(guān)于必修與選修實驗探究教學(xué)的銜接教學(xué)。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)實驗 pH計 電離理論教學(xué)

一

研究宏觀與微觀的聯(lián)系是化學(xué)不同于其他科學(xué)最特征的思維方式。物質(zhì)微粒觀作為化學(xué)的一個基本觀念，要求學(xué)生從微觀角度認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成，理解化學(xué)變化。微粒觀的建立對于深刻理解微粒理論與化學(xué)宏觀變化的相互關(guān)系相當重要。電離理論的教學(xué)，能比較全面地體現(xiàn)微粒觀思維的特點，而在教學(xué)中恰當運用pH計可以幫助學(xué)生有效建立微粒觀。以下是筆者在教學(xué)實踐中總結(jié)的關(guān)于pH計運用于電離理論教學(xué)的幾則案例。

應(yīng)用一：反應(yīng)微觀本質(zhì)

案例1：強弱電解質(zhì)概念教學(xué)

在高中化學(xué)必修1《強弱電解質(zhì)》教學(xué)中，筆者的設(shè)計思路是：以實驗情境不斷激發(fā)學(xué)生探究欲望，從定性實驗到定量實驗，逐步幫助學(xué)生建構(gòu)弱電解質(zhì)不能完全電離的觀念。

實驗1：相同條件下1mol/L 的食鹽溶液、蔗糖溶液 、鹽酸 醋酸溶液的導(dǎo)電性實驗。

設(shè)計意圖：通過導(dǎo)電性實驗，引導(dǎo)學(xué)生通過對各種溶液導(dǎo)電能力不同，引發(fā)學(xué)生思考物質(zhì)在水中是否電離，同時復(fù)習電解質(zhì)和非電解質(zhì)概念。在醋酸溶液導(dǎo)電性弱的事實面前，學(xué)生的原有認知在面對分類問題時出現(xiàn)認知沖突，從而產(chǎn)生繼續(xù)學(xué)習、探究的欲望。

實驗2：相同條件下1 mol/L鹽酸和醋酸溶液分別與相同大小的鎂條反應(yīng)。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生從微觀的角度猜想：相同條件下、相同濃度的鹽酸和醋酸導(dǎo)電性不同的原因，并自行設(shè)計實驗，尋找實驗證據(jù)支持或否定你的猜想。由實驗結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生思考，鹽酸和醋酸電離程度不同，因此氫離子濃度不同。此時學(xué)生急切想知道氫離子濃度究竟如何，第三個定量實驗就呼之欲出了。

實驗3：使用pH 計，測定相同條件下0.1mol/L鹽酸和醋酸溶液的pH值。

設(shè)計意圖：通過實驗1導(dǎo)電性實驗達到兩個目的，一是進一步鞏固電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念，二是從定性角度初步認識電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力有所不同，引發(fā)學(xué)生進一步思考。通過實驗2和實驗3，從定性和定量角度，將學(xué)生對電解質(zhì)分類的關(guān)注聚焦到微粒種類和數(shù)量的角度，初步形成強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念，這為選修化學(xué)《溶液中的離子反應(yīng)》要求分析溶液中微粒，進而分析平衡打下了基礎(chǔ)。同時為《化學(xué)反應(yīng)速率》中濃度對速率的影響提供最直接的實驗事實。

應(yīng)用二：跟蹤反應(yīng)過程

案例2：離子反應(yīng)教學(xué)

在高中化學(xué)必修1《離子反應(yīng)》一課的教學(xué)中，這一教學(xué)內(nèi)容的難點在于要讓學(xué)生感受到溶液中看不見的離子發(fā)生了反應(yīng)，微粒的存在狀態(tài)發(fā)生了變化。這個過程單憑老師講解是不能讓人信服的。這時如果借助探究實驗將其中本質(zhì)揭示出來，有助于學(xué)生深刻理解這些概念。怎樣讓學(xué)生自己通過對具體事實的體會并加以邏輯思考建構(gòu)出來的，教師必須從認識概念的過程這一角度設(shè)計教學(xué)，即從表象入手，與思維聯(lián)系。在這一過程中，化學(xué)實驗通常是很好的載體，但如何用好實驗是需要精心策劃的。筆者設(shè)計了如下實驗。

應(yīng)用三：顯現(xiàn)動態(tài)平衡

案例3：弱電解質(zhì)的電離平衡

在高中化學(xué)選修《化學(xué)反應(yīng)原理》中《弱電解質(zhì)的電離平衡》一節(jié)教學(xué)內(nèi)容與必修2《強弱電解質(zhì)》教學(xué)內(nèi)容是一脈相承的。在必修2《強弱電解質(zhì)》教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)知道弱電解質(zhì)的電離是不完全的，溶液中分子、離子共存。在選修《弱電解質(zhì)的電離平衡》教學(xué)中主要為學(xué)生解決溶液中分子、離子共存的原因是由于弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡這一難題。筆者根據(jù)這一教學(xué)要求，設(shè)計以下教學(xué)環(huán)節(jié)。

實驗1： 0.1mol/L醋酸 溶液中加入少量醋酸銨晶體，分別測醋酸溶液和混合液pH。

設(shè)計意圖：學(xué)生從上述實驗發(fā)現(xiàn)前后兩次溶液的pH變小，結(jié)合化學(xué)平衡的觀點，理解弱電解質(zhì)的電離平衡。

二

高中化學(xué)反應(yīng)原理教學(xué)內(nèi)容在必修和選修中所占比重均較大，基于化學(xué)反應(yīng)原理的理論概念比較抽象，研究化學(xué)反應(yīng)原理教學(xué)的實驗探究教學(xué)在必修和選修之間的銜接非常必要。從以上對pH計在電離理論教學(xué)的銜接作用，筆者認為開展化學(xué)反應(yīng)原理教學(xué)的實驗探究教學(xué)在必修和選修之間的銜接教學(xué)主要注意以下方面。

（一）把握概念之間的銜接關(guān)系

從以上電離理論在必修和選修的教學(xué)內(nèi)容可以看出，關(guān)于弱電解質(zhì)的概念學(xué)習呈現(xiàn)了層層遞進的過程，首先掌握弱電解質(zhì)的電離是不完全的，進而理解離子方程式中弱電解質(zhì)要用分子式表示，在選修化學(xué)學(xué)習了平衡理論以后，對弱電解質(zhì)的電離為什么不完全有了更深刻認識。

（二）設(shè)計實驗探究問題要有層次性

關(guān)于原理方面的實驗探究，主要涉及化學(xué)原理、反應(yīng)條件、反應(yīng)現(xiàn)象的探究。其特點是內(nèi)容較抽象，思維的深度和廣度均較大，因此從策略上要求教師通過科學(xué)整合教學(xué)設(shè)計，對學(xué)生不斷給予啟發(fā)，設(shè)置階梯形的問題，同時給予必要的知識和方法層面的幫助。如上述案例1《強弱電解質(zhì)》教學(xué)中筆者通過一組由淺入深，由定性實驗到定量實驗的問題探究幫助學(xué)生建立弱電解質(zhì)的概念，并把握宏觀的實驗現(xiàn)象和微觀粒子反應(yīng)之間的關(guān)系?；居^念具有內(nèi)隱性，所以，實驗探究教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，要層層遞進，這樣做有利于幫助學(xué)生建立思考問題的方法和程序，增強思維的深刻性與邏輯性。

（三）實驗設(shè)計要系統(tǒng)直觀

實驗活動設(shè)計要系統(tǒng)全面。如在《離子反應(yīng)》教學(xué)中探究溶液中究竟有哪些離子參與反應(yīng)？可以有兩種方法。教師要給予學(xué)生思考的空間，讓他們設(shè)計各種方法，以此培養(yǎng)學(xué)生全面系統(tǒng)的思維品質(zhì)。另外，運用實驗探究進行概念、觀念的建構(gòu)，注重實驗結(jié)果所揭示的概念原理，通過實驗看到的宏觀現(xiàn)象，認識微觀事物的本質(zhì)，所以實驗設(shè)計要直觀化。

化學(xué)知識、情感體驗和化學(xué)基本觀念在促進學(xué)生發(fā)展中是互為依托的。依托化學(xué)實驗探究活動落實基本理論和建構(gòu)學(xué)科觀念的教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)，教師都應(yīng)當有一個高端視角，除了對知識本身熟練掌握以外，還應(yīng)當充分利用化學(xué)實驗的學(xué)科特點，發(fā)揮實驗的重要作用。

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