李英

[摘 要] 以“弱電解質的電離平衡”為例，闡述了利用微型化學實驗探究等濃度的鹽酸和醋酸與金屬反應的宏觀、微觀區(qū)別;利用數(shù)字化手持技術實驗探究等PH的鹽酸和醋酸在加水稀釋過程中PH變化的區(qū)別，將抽象的概念進行信息處理和圖像輸出，分析醋酸電離平衡的微觀過程。采取宏觀表征、微觀表征、符號表征和曲線表征的四重表征教學模式，從定性和定量兩個角度，試述電離平衡移動原理，通過化學概念的建構培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)。

[關鍵詞] 弱電解質的電離;平衡移動;四重表征

一、設計依據(jù)

多重表征理論（Mufti-Representation）指執(zhí)教者將間接經(jīng)驗通過多種信息渠道表達出來，讓學習者自行將新信息和已掌握的知識做關聯(lián)，從而重新組織認知結構并逐步形成新的概念。錢揚義、畢華林、黃婕等學者所提出的利用四重表征模式進行教學的觀點是建立在堅實的實踐基礎上的，通常應用于引導學生從本質上建構化學概念、反應本質及原理的教學過程。

二、設計思路

弱電解質電離的學習需要按照《普通高中化學課程標準》的要求進行，必須能清晰、準確地掌握電離平衡的概念，對于哪些因素會影響弱電解質的電離平衡進行分析，知道什么是電離平衡常數(shù)。讓學生通過學習能夠形成以“化學反應理論”為基礎的科學觀念。

本節(jié)課知識點有一定難度，很抽象，知識點多，是上一章化學平衡移動知識的應用，直觀性差。在前面的學習中，學生已經(jīng)儲備了化學平衡理論和強弱電解質的相關知識，初步建立了化學反應的平衡觀，能初步應用勒夏特列原理解釋濃度、溫度、壓強等外界條件對平衡移動的影響，故學習基礎還是不錯的。整節(jié)課的教學活動圍繞弱電解質電離平衡的建立、電離平衡的移動、電離平衡常數(shù)來進行，教學模式以四重表征為主，從定性和定量兩個角度進行闡述。導學案設計思路遵循從具體到抽象，先從身邊的事物和比較了解的概念入手，再接觸新的知識;先學習簡單的再學習更深層次的知識，循序漸進形成完整的知識體系。教師在課堂上承擔著指導學生掌握正確學習方向，組織學生按照正確方法分析、認識、解決問題的責任，精心設計課件，預測學生可能出現(xiàn)的一些問題和解決方法，及時評價學生的展示，查漏補缺。借助數(shù)字化手持技術實驗，探究鹽酸和醋酸在等PH的狀態(tài)下進行稀釋，會分別產(chǎn)生怎樣的變化，用形象來表達抽象，讓電離平衡移動的電解質動態(tài)信息能夠被學生真正理解，從感性的角度去認識弱電解質的電離平衡移動。

三、教學過程

創(chuàng)設情景，導入新課

師：走進超市，我們時常會注意到有這樣一個區(qū)域：洗滌區(qū)，里面的洗滌劑琳瑯滿目：洗潔精、潔廁劑、洗衣液、廚房油污凈……作為化學人，大家有沒有關注過它們的成分？

師：潔廁液中居然含有鹽酸，你知道還有哪種生活用品的主要成分是酸？

設計意圖：理論聯(lián)系生活實際，激發(fā)學生學習探究的欲望。從生活中最常見的洗滌用品入手，讓學生發(fā)現(xiàn)生活離不開化學，化學讓生活更加美好。

學生實驗：實驗室有兩瓶失去標簽的鹽酸溶液和醋酸溶液，濃度均為0.1mol/L，請你用實驗的方法鑒別。

儀器：微型試管、微型試劑瓶。

試劑：PH試紙、鎂條、失去標簽的鹽酸、醋酸溶液。

設計意圖：通過微型實驗，使學生在宏觀角度上認識等濃度鹽酸和醋酸的區(qū)別，再激發(fā)引導學生從微觀角度探究分析鹽酸和醋酸的區(qū)別，從而達到知其然且知其所以然的目的，培養(yǎng)學生觀察、總結、分析能力。

師：引導學生從微觀角度認識鹽酸和醋酸，比較兩者的相同點、不同點，總結歸納，提取強弱電解質的概念。

生：宏觀角度：比較金屬鎂分別與0.1mol/L鹽酸、0.1mol/L醋酸反應的實驗現(xiàn)象;

微觀角度：比較兩溶液中c（H+）的大小

推測：兩溶液中微粒的行為、微粒的種類。

學生討論：實驗室的鹽酸溶液和醋酸溶液PH均為2，有兩瓶沒有明確的標識，請你用實驗的方法鑒別。已知：PH=-lg c（H+），則c（H+）=10-PH

生：1.對PH=2的鹽酸和PH=2的醋酸進行試劑分析。2.方案討論、總結匯報。

測定PH、分別加熱，測PH、加水稀釋，看溶液PH的變化、分別加入Na2CO3溶液，比較生成氣泡的速率。

設計意圖：本環(huán)節(jié)是本節(jié)課的教學重點、難點，既承接上一環(huán)節(jié)醋酸溶液中的微觀表征，又為下一環(huán)節(jié)醋酸溶液中的曲線表征做準備。學生先從微觀角度對PH均為2的鹽酸和醋酸溶液的進行分析比較，從而猜想出醋酸溶液中可能存在電離平衡，然后運用化學平衡理論知識，試提煉出鑒別兩者的實驗方法。

師：往PH均為2的鹽酸和醋酸溶液中加水稀釋，利用數(shù)字化手持技術實驗，得出加水稀釋過程中鹽酸和醋酸溶液的PH-t曲線，分析曲線變化的原因，得出醋酸溶液中存在電離平衡，并且在稀釋過程中平衡發(fā)生了移動。

設計意圖：此環(huán)節(jié)是本節(jié)課的亮點，先向學生介紹數(shù)字化手持技術實驗的基本原理，重點是怎么對數(shù)字化手持技術實驗獲取的新信息進行分析、推理和應用。此時，教師要適時給出提示，對曲線的變化趨勢以及某些特殊點進行分析，降低難度，引導學生構建弱電解質電離平衡概念的基本模型，認識弱電解質電離平衡的基本特征，并對稀釋過程中電離平衡的移動進行探討，“證據(jù)推理與模型認知”作為一種核心素養(yǎng)才能夠在學生身上得以體現(xiàn)。

交流討論：下表是25℃時，實驗測定的醋酸電離達到平衡時各種微粒的濃度，計算■和■×100%，將你的結論與同學交流討論。

生：獨立思考，與同學交流討論，尋找有價值的數(shù)據(jù)，提煉電離平衡常數(shù)和電離度的概念。

設計意圖：學生在建構了宏觀表征、微觀表征、曲線表征之后思考：醋酸電離程度用什么物理量表征更為合適，該如何從定量的角度去表征醋酸的電離程度大??？引導學生從電離平衡常數(shù)和電離度入手，進行模型認知的應用，使學生的思維完成從定性分析到定量研究的轉換，培養(yǎng)學生基于證據(jù)進行分析推理的學科核心素養(yǎng)。

四、教學反思

開展數(shù)字化手持技術實驗，可以給予學生更廣闊的邏輯思維空間和判斷依據(jù)，是培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的強有力的手段之一。“影響電離平衡的外界因素”片段的教學以新課程理念為指導，基于數(shù)字化手持技術實驗，可設置多個實驗探究活動，從而幫助學生建構起證據(jù)支撐下的內容體系，使學生“知其然且知其所以然”。課上僅僅只設置了一個數(shù)字化手持技術實驗，略顯單薄。

在運用四重表征教學模式過程中，教師引導很到位，故學生對曲線表征的分析很透徹，通過提出不同問題實現(xiàn)了學生在不同的表征之間進行轉化，有利于學生在學習抽象概念過程中對概念整體的理解和把握。

參考文獻：

[1]錢揚義.高中師生化學學科關鍵詞概念結構的研究[M].廣州：華南師范大學出版社，2008.

[2]林建芬，盛曉靖，錢揚義.化學“四重表征”教學模式的理論建構與實踐技巧——從15年數(shù)字化手持技術實驗研巧的回顧談起[J].化學教育，2015（7）.

[3]錢揚義，等.化學概念與化學“學科關鍵詞”的學習與認知[M].北京：科學出版社，2009：168-172.

[4]周玉燕，基于學科素養(yǎng)取向的教學實踐——以“弱電解質的電離”為例[J].化學教與學，2018（11）.

（責任編輯：朱福昌）