文/廣州市番禺區(qū)象賢中學(xué) 楊喜燕
“電離平衡”是人教版化學(xué)選修性必修一第三章第一節(jié)的內(nèi)容。四套教材關(guān)于“電離平衡”的內(nèi)容組織存在較大差異,這也引發(fā)了一線教師對“在電離平衡相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和研究中,電離平衡常數(shù)的功能和價值究竟是什么”“怎樣組織教學(xué)內(nèi)容更加有利于幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點”等問題的思考。北師大王磊教授也認(rèn)為目前國內(nèi)多數(shù)教師對于平衡常數(shù)的處理還停留在簡單的描述說明水平,未能挖掘由K 對化學(xué)平衡狀態(tài)以及反應(yīng)限度帶來的重要認(rèn)識方式的轉(zhuǎn)變與發(fā)展,全然未能體現(xiàn)新課程引入平衡常數(shù)并將其作為學(xué)生認(rèn)識發(fā)展核心概念的意義。
【情境素材】展示脈動、佳得樂、寶礦力等生活中常見的電解質(zhì)飲料。
【活動1】結(jié)合生活常識理解電解質(zhì)飲料的作用,回顧電解質(zhì)的概念,思考電解質(zhì)溶液為什么能夠?qū)щ姡煌娊赓|(zhì)的導(dǎo)電能力是否相同?
【學(xué)生表現(xiàn)及評價】學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗知道電解質(zhì)飲料可以補(bǔ)充人體因流汗而消耗的水分及電解質(zhì),進(jìn)而回憶電解質(zhì)的概念及電解質(zhì)導(dǎo)電的原因。通過層層遞進(jìn)的問題鏈,診斷學(xué)生原有關(guān)于電解質(zhì)的知識。
【情境素材】展示鹽酸和醋酸在生活中的應(yīng)用場景。
【活動2】設(shè)計實驗證明相同濃度的鹽酸和醋酸電離出的氫離子濃度是否相同?
問題1:你的實驗方案是什么?
問題2:你預(yù)測的依據(jù)和預(yù)期實驗現(xiàn)象是?
問題3:分組完成實驗,并結(jié)合證據(jù)佐證你的結(jié)論。
【學(xué)生表現(xiàn)及評價】學(xué)生能調(diào)用已有知識自主設(shè)計實驗證明相同濃度的鹽酸和醋酸的電離程度不同。通過分組實驗測定溶液的導(dǎo)電性、測定溶液pH 值,和活潑金屬反應(yīng)的劇烈程度等,從宏觀辨識到微觀探析深入理解強(qiáng)弱電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別,以此可診斷學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)的水平和實驗探究物質(zhì)性質(zhì)的水平。
【思考與交流】:如何理解弱電解質(zhì)在水溶液中“部分電離”。
學(xué)生1:只有部分CH3COOH分子能發(fā)生電離。
學(xué)生2:CH3COOH 分子全部電離成離子后,部分離子又重新結(jié)合成CH3COOH 分子。
學(xué)生3:CH3COOH 分子電離成離子的同時,H+和CH3COO-又重新結(jié)合成CH3COOH 分子。
【活動3】觀看“醋酸的電離”動畫,根據(jù)化學(xué)平衡理論,分析弱電解質(zhì)溶于水時各粒子濃度的變化情況,并據(jù)此畫出CH3COOH 電離過程的V-t 圖。
【活動4】在一個弱電解質(zhì)電離平衡體系中,如何確定電離平衡最終能進(jìn)行到什么程度?如在醋酸溶液中,如何確定最終究竟有多少CH3COOH 分子能電離成H+和CH3COO-?需要知道哪些物理量才能進(jìn)行具體的計算?
問題1:已知常溫下0.1mol/L CH3COOH 溶液中c(H+)=1.32×10-3mol/L,計算CH3COOH 的電離程度?
問題2:已知常溫下0.1mol/L CH3COOH 溶液中c(H+)=1.32×10-3mol/L,計算該反應(yīng)電離平衡常數(shù)?
本節(jié)課將電離平衡常數(shù)的內(nèi)容整合到電離平衡建立之后、電離平衡移動之前,從定性和定量兩個角度幫助學(xué)生完整地認(rèn)識弱電解質(zhì)的電離平衡,突破學(xué)習(xí)難點“弱電解質(zhì)的電離是微弱的”及弱電解質(zhì)“部分電離”的程度其實非常小。從課堂的過程性評價和課后師生訪談來看,學(xué)生能較好地將化學(xué)平衡的知識遷移應(yīng)用電離平衡中,實現(xiàn)了平衡知識的拓展和提升,也為后續(xù)水的電離平衡、鹽類的水解平衡和難溶電解質(zhì)的溶解平衡打下扎實的基礎(chǔ)。在教學(xué)中可適當(dāng)加大學(xué)生科學(xué)探究活動的自主性和開放性,深挖學(xué)生的認(rèn)知障礙,通過合適的情景和有梯度的問題鏈,更好落實學(xué)生的平衡觀、微粒觀和變化觀的培養(yǎng),幫助學(xué)生搭建更完善的水溶液中離子平衡的知識體系。