層層遞進談守恒，循循善誘成素養

徐嘉慧

摘要：本文以人教版新教材下《水溶液中的守恒關系》一課為例，從學生已有認知體系出發，緊抓“分步”、“微弱”、“守恒”等關鍵詞，設計一系列遞進式問題情境，發揮學生主體地位，調動學生思維積極性，讓學生從問題中思考，在問題中學習，在思維的碰撞中形成守恒觀，強化變化觀，逐步引導學生在學習中形成良好的化學核心素養。

關鍵詞：守恒關系;核心素養;新教材;新課標

1 文獻分析

1.1 化學核心素養的內涵與分析

在化學核心素養中，素養1“宏觀辨識與微觀探析”著眼于化學世界的“是什么”與“為什么”，要求學生建立物質多樣性的意識。強調從微觀角度對物質進行一系列分析，并能在微觀與宏觀之間進行科學轉化，建立“結構”與“性質”之間的聯系。素養2“變化觀念與平衡思想”強調多角度分析化學反應，要求學生樹立“變”與“定”辯證統一的意識。理解并運用“質量守恒”、“能量守恒”、“電荷守恒”等定律0。素養3“證據推理與模型認知”要求學生具有證據意識，通過分析推理建立認知模型，并能以此解釋現象，揭示規律。0

1.2 對關于“電解質溶液中守恒關系”教學案例的文獻分析

前人對水溶液中守恒關系教學設計的探討主要體現在抓住分析的思路關鍵和解題方法的歸納總結。如龐紅梅老師提出的“加和法”可快速解決單一溶質或者兩種溶質等量（或不等量）混合的溶液里出現的“質子守恒”問題。而這個守恒其實是建立在學生已經熟練理解和掌握“電荷守恒”與“元素質量守恒”的基礎上，利用數學方法把兩等式進行組裝即可得到。這些教學內容呈現的合適時間節點通常出現在高二完成反應原理新授課之后，或是高三一輪復習過程中，又或者是在統考前的小專題復習強化過程內。而把“電荷守恒”與“元素質量守恒”作為新授課內容，與新教材把這兩個守恒關系顯性化處理緊密掛鉤，讓學生能在學習過程中強化分類觀、微粒觀、變化觀和守恒觀，是筆者本文重點呈現的內容。

下面以新教材下《鹽類水解》一節中“水溶液中的守恒關系”新授課的教學設計片段與實施為例，探討在新課標的指導下，如何于教學過程中提升學生的化學核心素養。

2 教材分析

在舊教材中，人教版、蘇教版及魯科版等幾個版本內均沒有將電解質溶液中的“電荷守恒”與“物料守恒”明確地編入呈現。而溶液中的粒子守恒關系及其相關的粒子濃度大小比較又是歷年來高考中考查學生化學基本理論知識方面的重點和熱點。新教材對溶液中粒子的守恒關系進行了顯性呈現和表述修正。在《化學選擇性必修1》第72頁的<方法引導>中，教材明確指出“電解質溶液中陽離子所帶的電荷總數與陰離子所帶的電荷總數相等，即電荷守恒，溶液呈電中性。”就某離子所含的某種元素而言，“其質量在變化前后是守恒的，即元素質量守恒?！?并以Na2CO3溶液為例，簡潔明了地分析并呈現了該溶液中的電荷守恒及元素質量守恒等式。

3 教學過程片段摘錄及分析

<教學環節一> ?新課開始前——巧設問題情景，消除恐懼心理

【問題引入】：進入本課內容之前先請同學們思考回答幾個簡單的問題：1L含1mol Na2SO4的水溶液中存在哪些微粒？

【生答，師副板書】：Na+、SO42-、H+、OH-

【問題引導】：你會如何對這4種離子進行分類？

【生答】：可分為陰離子和陽離子兩類?。幭嗷卮穑硎竞唵危?/p>

【分析】：溶液呈電中性，所以陽離子的電荷總量=陰離子的電荷總量

【板書】：n（Na+）+ n（H+）= 2n（SO42-）+ n（OH-）

【分析】：又因為離子所處溶液體積相同，則上述等式可改寫為：c（Na+）+ c（H+）= 2c（SO42-）+ c（OH-）

【問題引導】：同學們能否算出這1L含1mol Na2SO4的水溶液中Na+和SO42-的物質的量分別為多少呢？

【生A】：分別是2mol和1mol?。ㄊ熘膯栴}，反應迅速）

【師答】：很好！我們可以把兩者的量用比例式表達出來，就像這樣：

【板書】：n（Na+）：n（SO42-） = 2：1，則n（Na+）= 2n（SO42-），同一體積的溶液中就有了c（Na+）= 2c（SO42-）

【總結】：像這樣的等量關系也普遍存在于其它的電解質溶液中，通常把它們稱為“水溶液中的守恒關系”

【設計意圖及效果】：

教師從學生的最近發展區0入手，用主體熟悉的情境和問題引入，成功消除學生對理論性知識新授課的恐懼心理。巧妙運用分類觀念切入設問，突破學生思維障礙，自然點明中心內容，為緊接著的概念引出及詮釋降低理解難度。

<教學環節二> ?明確“電荷守恒”和“元素質量守恒”概念后——強化平衡思想，助成核心素養

【問題引導】：Na2CO3固體溶于水中的第一行為是......？

【生B】：碳酸根水解？

【生C】：不是的，碳酸鈉是強電解質，它首先會完全電離！

【師點評】：C同學回答正確。我們可以輕易寫出碳酸鈉得電離方程式

【副板書】：Na2CO3 = 2Na++ CO32-

【分析引導】：碳酸鈉在完全電離后某些微粒的可逆行為決定著溶液中存在的粒子種類與濃度，也會體現在“電荷守恒”和“元素質量守恒”等式中。下面請同學們分組討論，群策群力，完成學案中[問題組2]的（2）至（4）小題。

【投影】（學生代表分別把小組答案的（2）、（3）、（4）小題答案板書，教師參與討論、批改）

【師分析總結】：溶液中CO32-的第一步水解是微弱的，第二步水解在第一步的抑制下更弱;此外，溶液中還存在水的電離平衡。

【設計意圖及效果】：

創設遞進式問題情境，讓學生運用剛學完的鹽類水解知識，結合水的電離平衡知識，明確決定溶液中微粒種類和影響微粒濃度大小的主要平衡體系。教師指出由微弱水解產生的HCO32-和H2CO3太少，這里可以忽略它們的后續行為，幫助學生把問題簡化，避免誤入思考的死循環。

4 教學反思

在課后的訪談中，學生反饋學習感受良好，普遍認為在本課中對溶液中的守恒關系有了較深刻的認識，部分學生還能較詳細地說出如NH4Cl、CH3COONa等溶液的守恒關系和粒子濃度大小關系。但對于綜合性較強的題目情境，需要學生樹立并能善用守恒思想，熟練掌握圖像數據處理技巧，并把攫取的有用信息進行準確處理。學生這種素養和技能的強化，還需要老師在后續的教學中，對同類型專題繼續進行設計和斟酌。

參考文獻：

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