黃澎清
摘要:在“離子反應”教學中,分析教學目標、教學重點、難點,比較多種教學過程,尋找合適的“離子反應”教學方案,為學生打開微觀思維奠定良好的基礎。
關鍵詞:離子反應;反應實質;“宏觀——微觀”;對比實驗
中圖分類號:G427文獻標識碼:A ? ? 文章編號:1992-7711(2014)23-066-2
“離子反應”是蘇教版必修1專題2第二單元的內容,在此課時前,學生學習了酸堿鹽的分類,了解了電解質電離的過程,進行了溶液中簡單離子濃度的計算,以及常見離子,例如SO42-、Cl-、NH4+的檢驗。通過鹵素元素及金屬鈉的學習進一步接觸了大量溶液中的化學反應。這些素材為“離子反應”的教學奠定了良好的基礎。
一、教學目標分析及重難點的解讀
(一)教學目標分析
化學課程標準:知道酸、堿、鹽在溶液中能發生電離,通過實驗事實認識離子反應及其發生的條件。
2014年江蘇省普通高中學業水平測試必修科目說明:知道酸、堿、鹽在水中能發生電離(A);
能正確書寫強酸、強堿、和大部分可溶性鹽的電離方程式,能正確書寫常見的離子方程式(B)。
(注:A.知道、說出、識別、描述、舉例、列舉。B.了解、認識、能表示。)
教學參考用書:知道離子反應的本質;學會用離子方程式表示溶液中的離子反應;能區分強、弱電解質,并能書寫電離方程式。
從以上三種目標分析來看,課程標準更傾向于對離子反應本質的認識,而考綱及一些教輔材料,從考試的角度出發更注重對離子反應方程式、電離方程式等知識點的把握。從實際教學來看,這兩點其實并沒有本質的矛盾,認識清楚了離子反應的本質,離子方程式的書寫也將水到渠成。正確引導練習一些典型的離子反應方程式也有助于對離子反應本質的理解,所以從教學目標來看,這兩點可兼而有之,在課時安排上可以對這兩點分解后,有所側重。
(二)教學重、難點解讀
結合多次教學實踐經驗和相關的文獻閱讀,本節內容的重難點一般有如下解讀:
1.教學重難點:電離方程式的書寫。
2.教學重點:電離方程式的書寫,難點:離子反應本質的理解。
3.教學重點:離子反應本質的理解。難點:離子反應方程式的書寫。
教學重難點的安排直接影響教學過程的安排。比較以上三種解讀,筆者更傾向于第三種,將教學的重心安排于對離子反應本質的理解,可以通過實驗、圖示、講解等多種形式來進行,而將離子反應方程式的書寫作為難點加以突破,也是基于對離子反應本質理解后的升華。
二、教學過程的展開
離子反應分析則為本節課的重點,也有認為是難點,所以教師在這個環節上設計得較多。經歸納整理,總結如下:
(一)“宏觀——微觀”
1.傳統說教式教學法
通過書寫一些電解質電離的方程式,反映出一些物質在水溶液中是以離子形式存在的。
2.對比實驗法
(1)單一實驗前后現象對比
在燒杯中加入100ml 0.1mol/l的Ba(OH)2溶液,滴加2~3滴酚酞在溶液中插入外接有電源的兩電極,閉合開關,觀察燈泡情況。向此溶液中滴加稀H2SO4溶液,用磁力攪拌器攪拌,觀察實驗現象,并繪制燈泡強弱圖表及溶液中離子濃度的圖表,并觀察酚酞的變色情況。
通過實驗中現象及比較繪制的圖表,學生不難發現離子濃度與導電強弱的聯系,綜合分析可以得出離子之間發生了反應,并引導書寫離子反應方程式。
(2)多組實驗現象的對比
設計三組化學實驗
實驗一實驗
現象反應物溶液中的主要
離子在反應前后的改變
(假設都恰好完全反應)試寫化學反應
方程式和離子
反應方程式
直接倒取約2ml硫酸銅溶液于試管中,用膠頭滴管逐滴加入氫氧化鈉溶液原有的主要離子
實際參加反應的離子
反應后的離子
直接倒取約2ml硫酸銅溶液于試管中,用膠頭滴管逐滴加入氫氧化鉀溶液原有的主要離子
實際參加反應的離子
反應后的離子
直接倒取約2ml硫酸銅溶液于試管中,用膠頭滴管逐滴加入氯化鉀溶液原有的主要離子
實際參加反應的離子
實驗二①取2ml氫氧化鈉溶液于試管中,滴加1滴酚酞,再滴加稀硫酸;
②取2ml氫氧化鈉溶液于試管中,滴加1滴酚酞,再滴加稀鹽酸;
③取2ml氫氧化鈉溶液于試管中,滴加1滴酚酞,再滴加氯化鉀。
實驗三①取2ml碳酸鈉溶液于試管中,滴加稀鹽酸;
②取2ml碳酸鈉溶液于試管中,滴加稀硫酸;
③取2ml碳酸鈉溶液于試管中,滴加氯化鉀溶液。
分別通過學生實驗觀察體會到氣體、沉淀、水產時離子濃度減小,離子反應發生,并通過同組實驗中相同物質與不同物質反應體會到離子反應發生在一類反應中,自主構建離子反應方程式。
實驗體會后教師組織追問:①化學反應方程式和離子反應方程式哪個更能準確反映溶液中發生的反應;②分析離子反應發生的條件;③總結書寫離子反應方程式的經驗。經過這些問題的提出,建立離子反應的概念,加深對離子反應的理解,鞏固離子反應方程式的書寫。
(二)直接觀察法——利用數字傳感器觀察導電性
介紹電導率的定義及電導率與離子濃度的關系,展示個別電解質溶液的電導率圖,例25ml 0.05mol/l的CuSO4溶液,分析該溶液中主要離子:Cu2+、SO2-4,再加入蒸餾水25ml,測電導率,比較前后兩張電導率圖,體會電導率與離子濃度的關系。
另取25ml 0.05mol/l CuSO4溶液滴加0.1mol/l NaOH 25ml后測電導率。組織比較電導率圖,分析原因,總結原理。組織書寫離子反應方程式。
總結以上教學方法,傳統說教式主要依靠學生回憶已有的知識經驗,加入對強弱電解質溶液的理解,通過邏輯推理,來完成離子反應概念的建構。思維強度高,理論性強,前后知識聯系多,直觀經驗少,對于基礎薄弱的學生來講難以在短時間內進行離子反應方程式的書寫練習。對比實驗法,利用實驗較為直觀地展示了溶液中由于氣體、沉淀、水的產生造成離子濃度前后的變化,從而引發對離子反應的探討。其中單一實驗前后現象對比法一般采用演示實驗,教師把握實驗的進程,利于學生觀察到各階段的現象,利于教學環節的順利展開,但可能學生參與性會有所影響。多組實驗現象對比法多安排學生實驗,學生通過自主動手,分析完成離子反應的學習,印象深刻,但由于實驗較多,學生實驗水平參差不齊,課堂時間的安排往往捉襟見肘,使得教師在追問這個升華學生認識水平的環節上時間不夠充足,難以將學生的認識系統化。而對比實驗法總的來說仍然更多地關注對宏觀現象的解釋,而利用數字傳感器觀察導電性可以用數字化的方式直接觀察到離子之間的反應,直觀地展示了微觀世界,對學生微觀思維的培養也很有幫助,但此法要引入電導率的概念,加重了學生學習負擔,實驗儀器也不是高中實驗室常備儀器,該法要在中學普及難度較大。
離子反應的教學是逐步滲透的教學過程,是要求達到學生能從微觀角度來分析溶液的組成、溶液中微粒反應的教學。重復、大量的“寫、拆、刪、查”訓練,“書寫全攻略”的反復過度強調容易使學生忘記思考離子反應的本質,從而呆板地記住應試題目的解決方法,將學生的能力水平停留在對知識的記憶層面,從而忽視了學生能力水平的發展,不利于學生較好地認識諸如鹽類的水解、水的電離平衡等較高層次能力要求的內容,為以后的教學埋下隱患。蘇教版化學1主題2的離子反應的學習還是要圍繞離子反應概念的形成來展開,拓寬學生認識事物的視野,打開微觀世界認識的大門,再通過化學方程式、離子方程式升華思維的高度,認識反應的本質。在今后的學習中,再通過元素化合物、一些溶液中的平衡理論強化離子反應的概念,豐富加深對知識的理解,最終達到對離子性質的全面、深刻的認識。
[參考文獻]
[1]王延廣.發揮實驗教學功能 探求離子方程式意義[J].中學化學,2013(10).
[2]龐玉璽.對于“離子反應”教學的一點思考[J].中學化學,2013(05).
[3]陳斐.對離子反應教學的再思考[J].學科教育,2009(08).