劉立雄
【內(nèi)容摘要】本文在必修1“離子反應(yīng)”的教學(xué)過(guò)程中,提出通過(guò)離子的存在狀態(tài)(是否自由移動(dòng))為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)一定的教學(xué)策略嘗試,讓學(xué)生逐步形成微粒觀,以加強(qiáng)對(duì)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容的整體理解和把握,有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】離子存在狀態(tài) 離子反應(yīng) 教學(xué)策略
化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化的科學(xué),分子、原子、離子是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒,把離子反應(yīng)的教學(xué)安排在必修1較前的位置,是為了有效的運(yùn)用離子反應(yīng)的基本原理和思想方法指導(dǎo)后續(xù)教材中元素化合物性質(zhì)的認(rèn)識(shí),運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決有關(guān)問(wèn)題,并提出以離子的存在狀態(tài)為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)教學(xué)策略嘗試,培養(yǎng)學(xué)生的微粒意識(shí),有效促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的發(fā)展。
一、通過(guò)教師演示實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生對(duì)離子不同“存在狀態(tài)”的認(rèn)識(shí)
筆者首先將氯化鈉晶體進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),然后將該晶體溶于水再進(jìn)行導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對(duì)比觀察、思考討論:為什么前者不能導(dǎo)電后者能夠?qū)щ??離子的種類和數(shù)量是否發(fā)生變化?實(shí)驗(yàn)操作中溶于水的過(guò)程發(fā)生了什么?
然后引導(dǎo)學(xué)生提出離子“是否能夠自由移動(dòng)”的認(rèn)識(shí),從而討論得出結(jié)論:晶體中的陰陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用按照一定的規(guī)律排列,不能自由移動(dòng)的;而晶體溶于水后,陰陽(yáng)離子是可以自由移動(dòng)的。
二、引導(dǎo)學(xué)生觀察概括,以離子的“存在狀態(tài)”的改變,學(xué)習(xí)電離及相關(guān)概念
1.在課本圖示的基礎(chǔ)上,筆者采用現(xiàn)代技術(shù)播放氯化鈉晶體溶解過(guò)程的flash動(dòng)畫,形象直觀,讓學(xué)生概括得出不能自由移動(dòng)離子在水溶液中變?yōu)樽杂梢苿?dòng)的過(guò)程——“電離”的概念。
2.以自由移動(dòng)離子的種類,學(xué)習(xí)酸、堿、鹽的本質(zhì)。電離的自由移動(dòng)的陽(yáng)離子全部是氫離子的化合物叫做酸,由此關(guān)聯(lián),也從電離的角度學(xué)習(xí)了酸、堿、鹽的本質(zhì)。
三、依據(jù)“實(shí)驗(yàn)”分析歸納,以水溶液中離子存在狀態(tài)的改變,“生成”離子反應(yīng)的本質(zhì)及表達(dá)。
筆者嘗試以水溶液中自由移動(dòng)離子狀態(tài)的改變引領(lǐng)學(xué)生“生成”離子反應(yīng)的本質(zhì)及表達(dá)。
1.自由移動(dòng)的離子變成了有規(guī)則排列的離子是離子反應(yīng)的本質(zhì)。
以實(shí)驗(yàn)2-1為例,Na2SO4在水中電離出自由移動(dòng)的SO42-和Na+,BaCl2在水中電離出自由移動(dòng)的Ba2+和Cl-,兩種溶液混合時(shí)生成難溶的硫酸鋇沉淀,就是原本自由移動(dòng)的硫酸根離子和鋇離子通過(guò)靜電按照一定的規(guī)律緊密的排列形成了固體,離子的存在狀態(tài)發(fā)生了改變,反應(yīng)概括為:Ba2++SO42-=BaSO4↓,離子方程式的書寫在學(xué)生心目中自然“生成”。而Na+和Cl-自由移動(dòng)的狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生改變,也就沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。關(guān)聯(lián)Na2SO4溶液和KCl溶液混合前后,四種離子的自由移動(dòng)狀態(tài)都沒(méi)有發(fā)生改變,說(shuō)明是沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
2.自由移動(dòng)的離子變成了分子是離子反應(yīng)的本質(zhì)。以實(shí)驗(yàn)2-2為例,教學(xué)過(guò)程中筆者直接用實(shí)驗(yàn)2-3的第2個(gè)實(shí)驗(yàn)代替:在氫氧化鈉溶液中滴加2滴酚酞試劑,然后繼續(xù)滴加鹽酸,觀察到紅色會(huì)逐漸的褪去,推導(dǎo)出自由移動(dòng)的OH-逐漸減少直至中和完畢。反應(yīng)的本質(zhì)概括為:H++OH-=H2O。
據(jù)此,結(jié)合實(shí)驗(yàn)2-2下面表中的酸和堿,概括中和反應(yīng)的本質(zhì)都是H++OH-=H2O,推導(dǎo)出離子反應(yīng)方程式表示的不僅僅是一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng),還可以表示同一類型的離子反應(yīng)。
3.通過(guò)包括“自由移動(dòng)離子”的文字描述深刻理解離子反應(yīng)表達(dá)的意義。以Ba2++SO42-=BaSO4↓和H++OH-=H2O為例,請(qǐng)學(xué)生用文字描述這兩個(gè)離子方程式表達(dá)的意義。這會(huì)要求學(xué)生將物質(zhì)的溶解性、離子的存在狀態(tài)及離子反應(yīng)的本質(zhì)聯(lián)系起來(lái),突出核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的對(duì)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容的整體理解和把握。
四、借助真實(shí)情境遷移運(yùn)用,根據(jù)離子的不同存在狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,解釋自然現(xiàn)象。
學(xué)生在學(xué)校中所“獲得”的學(xué)科知識(shí)或技能,之所以無(wú)法遷移到現(xiàn)實(shí)生活中去,關(guān)鍵就在于學(xué)校學(xué)習(xí)活動(dòng)所依存的情境被過(guò)于人為簡(jiǎn)單化和抽象,喪失了和現(xiàn)實(shí)生活的鏈接。
五、設(shè)計(jì)針對(duì)習(xí)題訓(xùn)練,強(qiáng)化離子存在狀態(tài)和反應(yīng)本質(zhì)的微粒觀。
在水溶液中,陽(yáng)離子所帶的正電荷數(shù)和陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等,溶液呈電中性。學(xué)生真正由“懂”到“會(huì)”,會(huì)理解運(yùn)用,還需要習(xí)題來(lái)“幫忙”:在500mL由Na2SO4和MgSO4 溶于水配成混合溶液中,Na+、Mg2+的濃度分別是0.2mol/L、0.2mol/L,那么該溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度是_____mol/L(答案:0.3)。過(guò)針對(duì)性的練習(xí)題,強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)于離子反應(yīng)本質(zhì)理解。
總之,教師要把“離子反應(yīng)”這個(gè)基本概念當(dāng)做后期學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的基本工具。思想上明確了,才能更好的緊密圍繞“離子的不同存在狀態(tài)”這一微觀角度將教學(xué)滲透在整個(gè)“離子反應(yīng)”教學(xué)的過(guò)程中(包括課堂和課后),才能引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)組成的微粒角度,學(xué)習(xí)元素化合物的知識(shí),激發(fā)學(xué)生不斷探索化學(xué)的奧秘。
【參考文獻(xiàn)】
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[2] 王晶. 普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)·必修1[M]. 北京:人民教育出版社,2007.
【本文系2014年廣東省教育科學(xué)研究“十二五”規(guī)劃立項(xiàng)課題“高中化學(xué)‘學(xué)生自主課堂不同模塊教學(xué)設(shè)計(jì)研究”研究成果,課題批準(zhǔn)號(hào):2013YQJK301?!?/p>
(作者單位:廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué))