初中化學溶液知識中體現的學科思想

崔文秀

摘要：溶液是一類混合物，溶液知識在初中化學教學中雖淺嘗輒止，卻包含了豐富的化學思想，教師應在把知識點與學科思想相對應的基礎上，幫助學生通過具體的教學活動，理解和掌握化學的學科思想，站在化學知識的教學服從和服務于科學素養發展的角度，將讓學生形成知識結構、掌握化學思維方法作為追求目標。文章結合初中化學的溶液知識，從宏觀與微觀思想、物質運動的思想、動態平衡的思想、定性與定量的思想、建立模型的思想五個方面分析了其中所蘊涵的化學學科思想。

關鍵詞：初中化學；溶液；化學思想

文章編號：1008-0546（2014）10-0009-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

化學學科思想是人們在認識化學的實踐活動中形成的一種思維方法和思想意識，是對化學本質、特征與學科價值的基本認識。溶液知識在初中教材中占的篇幅不多，但從“溶液”在教材中的位置來看，它起著承上啟下的作用，占有重要地位，以人教版教材2012版為例，學生在學習了初中化學的絕大部分重要概念、原理、物質結構基礎知識、化學用語；以及從量的角度認識了物質組成結構和認識化學反應；學習了基本的實驗技能、初步的科學探究方法的基礎上，首次較為系統地認識一類特殊的混合物——溶液。溶液知識的學習，可鞏固并深化對水的凈化、水污染的防治、金屬在水溶液中的活動性等知識的理解；還為酸堿鹽的知識，理解復分解反應發生的條件等奠定基礎。

從溶液這類物質本身所包含的廣度看，溶液是一類混合物的存在狀態，而不是哪種物質的固有狀態。物質的性質不僅與物質的結構有關，還與物質的存在狀態有關。所以，溶液知識涵蓋了很多化學學科思想。但是在教學中，教師很容易陷入重視抓知識點教學，孤立地傳授溶液一章知識的誤區，教師應把這部分內容中最精髓、最本質的學科思想傳授給學生，學生則在學習的實踐活動中，通過自己的理解獲得啟迪與感悟，掌握化學思維的方法。

本文擬從以下幾個方面探討初中化學溶液知識中體現的學科思想。

一、宏觀與微觀思想

初中化學知識宏觀上涉及物質、元素，微觀上涉及分子、原子和離子，在溶液知識中也不外如此，教師必須給學生進一步建立宏觀到微觀的聯系，培養學生由宏觀到微觀的豐富的想象力。從初中知識的內在聯系上看，溶液知識的微觀想象向前可以回顧到研究分子性質時，品紅在不同溫度水中的溶解速率實驗，向后可以延伸到酸堿鹽溶液的導電性和對酸、堿通性微觀實質的理解上。在教學中，可以給學生設問題，一份氯化鈉溶液中的物質組成、元素組成，再問學生這份溶液中所包含的微觀粒子，使學生掌握由宏觀物質聯想到構成它的微觀粒子的思維方法。

初中化學主要研究的水溶液中不涉及由原子構成的物質，從發展角度可以給學生拓展，合金可以認為是一種固體溶液，如：鋼中有少量的C溶于Fe而形成固體溶液；將少量的Zn溶于Cu便成黃銅。這樣學生對溶液的微觀認識就比較全面了。

在宏觀微觀相聯系的教學中也可以融合物質守恒的思想，得出溶液中的質量關系，即：溶解過程是物理過程，所以分子并沒有發生變化，還各自保持各自的性質，同時，分子的數目、質量都沒有變化，可以得出m（溶質）+m（溶劑）=m（溶液）。而體積不存在同樣的守恒關系，因為分子之間是有間隔的，不同分子的大小也有差別。建立這種最本質的學科思想，促使學生掌握化學思維方法，為以后的化學學習打下良好的基礎。

二、物質運動的思想

溶質與溶劑的混合過程是物質運動的結果，從微觀上看，是分子、原子、離子運動的結果。在前面學習分子不斷運動這條性質時，從生活經驗入手，經常給學生舉例如：花香、濕衣服晾干等等，并沒有從化學視角去舉例分析。在這一單元，物質運動的思想可以結合溶液中分子離子的微觀運動促使溶液的形成，以圖片或動畫的效果呈現給學生。可以從兩個角度來討論微粒的運動，其一，微粒擴散的快慢，受攪拌、溫度等因素的影響；其二，微粒混合的限度即溶解性，既受溶質、溶劑等內在因素的影響，又受溫度、壓強（氣體）等外在因素的影響?；瘜W的知識點是交叉的，尤其是化學學科思想是對化學的本質、特征與學科價值的基本認識，學科思想更是統攝于具體的知識點之上的，抓住學科思想滲透，可以使知識點教學融會貫通。

三、動態平衡的思想

溶液這一單元，從兩個方面體現動態平衡的思想。

第一個方面，理解飽和溶液與不飽和溶液的相對關系。傳授這一知識點時，課堂上，可以先以溶劑為定量，溶質為變量，引入溫度控制下的量化分析，進而再做以溶劑為定量、溶質和溫度同為變量時的量化分析，形成對飽和溶液和不飽和溶液可在一定條件下相互轉化的認識，學生通過先感受飽和與不飽和，再尋找轉化條件兩個階段，初步建立動態分析認識事物的基礎。

第二方面，雖然初中階段并沒有涉及某溫度下某溶質的溶液達到飽和狀態時，溶解和結晶都達到了同一速率，即，υ（溶解）=υ（結晶）≠0。但是從課堂的開放性的角度，應該引導學生開拓性思維，認識到溫度和溶劑量不變且溶液達到飽和時，表面上看溶質的量不再改變，但溶解和結晶同時在進行中，體系達到了動態平衡。為了達到這一教學目的，在溶液的形成一節中既要做物質溶于水的實驗，還可以把人教版下冊39頁自制白糖晶體實驗進行改進，配成過飽和溶液，并使之在封閉礦泉水瓶中進行，放置在教室幾天中，讓學生感受體系中各成分的濃度、百分含量維持不變，并不是說溶解過程停止了，而是室溫下，飽和溶液中溶解與結晶存在著動態平衡。

四、定性與定量的思想

定性與定量是從不同的深度和角度對事物進行研究，定性與定量是有機統一的，是認識混合體系的方法之一。溶液知識在國內幾個版本的教材中，編排的順序各異，但內容大體三個方面：溶液的形成、溶解性與溶解度、溶液的濃度。“溶液的形成”放在最開始，這部分內容從定性的角度初步認識溶液，同時從宏觀和微觀角度認識溶液的組成，為后續定量的認識溶液打下基礎；“溶解性與溶解度”一節本身就包含定性和定量兩個方面，本節先從定性的角度認識物質的溶解性，并對影響溶解性的因素進行了定性分析，然后定義了一個物理量——溶解度，從定量的角度認識物質的溶解能力。第三部分內容是溶液的濃度，學生對溶液濃度的定性認識可追溯到其生活中的感受，例如糖水的甜度，有色溶液的顏色深淺等等；定量認識溶液濃度在數學學科的應用題中也有一定基礎。生產生活中遇到的定量表示溶液組成的方法多種多樣，“溶液的濃度”一節提供了從定量角度認識溶液組成的一種具體方法——溶質的質量分數，在初中化學傳授這一部分知識時，可以上升到“部分與整體的相對關系”的高度來認識，溶質的質量分數這種方法利用宏觀物質的質量這個物理量，計算溶質（部分）與溶液（整體）的質量比，以百分數的形式表征溶液的濃度。學生學會這種方法的實質后，在高中學習到物質的量濃度時，仍然可以用“部分與整體的相對關系”的思想認識另一種表征方法，只不過所采用的物理量不同了，并且這種用相對關系表示物質含量的思想不僅適用于溶液，還適用于一切混合物體系。通過幫助學生建立定量表示混合物體系的一般思路，促使學生建立定性與定量的學科思想。endprint

五、建立模型的思想

建立模型的思想可以使研究對象直觀化和簡單化，物理模型和數學模型是常用的兩種模型。

在溶解度概念的教學過程中，可以通過畫圖的方法建立物理模型。讓學生先在紙面上畫一杯特殊的飽和溶液，即，一定溫度，100g溶劑的某物質飽和溶液，再運用由特殊到一般的思想，將這杯特殊的飽和溶液的變化及性質推廣到同一溫度下、同一溶質飽和溶液的變化及性質。經過上述學習過程，學生在后續學習中遇到類似的問題，即使不用紙筆來畫，也可以在頭腦中迅速建立物理模型，找到解決問題的思路。

溶液知識中也建立了數學模型，例如：溶解度概念如果以比例的形式表示，本身就是數學模型。從溶解度表或溶解度曲線上查得溶解度，就馬上可以得到該物質在某一溫度下飽和溶液中溶質與溶劑（或溶液）的質量比，即：m（溶質）∶m（溶劑）[或m（溶質）∶m（溶液）]，這樣溶解度數據的使用更方便。這一過程幫助學生建立了化學和數學結合的認知模型，達到了學生將概念內化為其知識結構并且從具體的知識點中提升學科思想的目標。

溶解度曲線用到了數形結合的思想。在固體溶解度的四要素中，溶劑質量100g，溶液達到飽和狀態是兩個定量。溫度t是自變量，溶解度S是因變量，根據（t，S），在直角坐標系中連線，得到溶解度曲線，在建立了溶解度曲線的基礎上，教師還要帶領學生分析溶解度曲線上所對應的點、線、面所包含的涵義。這個過程便是建立數學模型的過程，科技工作者在研究問題時也是這個過程，先建立粗放的模型，再進一步精確，我們初中階段只是沒有對曲線進行數學擬合，進一步確定數學方程。在實際的教學中也很有意思，學生因為在數學學科中已經學過了幾種函數以及它們的圖像，學生會問老師，這些溶解度曲線是哪種函數的曲線，所以不要低估了學生的能力，我們雖然很多事情在初中不能做，但教師一定要給學生留下發展的空間，讓學生有數形結合的思想，有建立數學模型的意識。

總之，溶液知識在初中階段的地位不可小覷，它承載了豐富的化學學科思想，義務教育化學課程標準中提到“義務教育階段的化學教育，要激發學生學習化學的好奇心，引導學生認識物質世界的變化規律，形成化學的基本觀念；引導學生體驗科學探究的過程，啟迪學生的科學思維，培養學生的實踐能力；引導學生認識化學、技術、社會、環境的相互關系，理解科學的本質，提高學生的科學素養?！苯處焸湔n時要首先提煉授課內容中所體現的學科思想，引導學生學習化學具體知識的同時，幫助學生抽絲剝繭，通過具體的教學活動，理解和掌握化學的學科思想和化學思維方法。初中化學是學生學習化學的起點，更要讓學生看到其廣闊的發展前景，化學學科思想的滲透，可以為學生的發展起引領作用。

參考文獻

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