李洪學
[摘 要]
在化學觀念指導下進行高三化學專題復習是一種很有效的教學方法。以“鹽類的水解”專題復習為例,就如何提煉復習專題中的化學基本觀念、如何融合化學觀念進行教學設計與實踐等進行了描述。同時給出了鹽類水解復習的具體教學案例(包括引導性問題設置、分析思路構建等)。
[關鍵詞]
微粒觀;平衡觀;鹽類的水解
一、傳統復習教學課的不足
經過高一、高二的必修、選修課程的學習,大多數學生都已或多或少地了解或掌握了高中化學的一些知識。但是,很多學生卻不能把學過的化學知識進行有機地整合,所學知識還是零散的,并沒有形成網絡。這樣,就造成學生在分析問題時無法將前后學習的知識融匯貫通,無法形成解決問題的思維網絡,對于新情境下的化學問題的分析解決就無法進行。高三復習課強調從新的角度和高度引導學生對學過的知識進行再學習,并構建網絡,使學生對化學知識的理解得到提升,進一步提高學生的化學學科素養。然而,還有不少學校的教師仍然對“復習”這兩個字沒有理解到位,還在將高一、高二的化學知識進行簡單地重復,將“再現知識”作為高三復習的重要目標。課堂教學也還在采用“知識點回顧——習題訓練鞏固——知識歸納小結”的傳統教學模式。實踐證明,這種教學模式中的內容呈現會讓大部分學生覺得這些知識已經學過,可聽可不聽,并不能促進學生的深層思維。久而久之,這樣的復習教學就會讓學生產生積極性不高的情緒,造成復習效率低下的結果,最終造成學生在高考考場上不能正常地發揮。那么,如何進行高三總復習才能讓學生的知識得到整合,促進學生深層思維,從而達到能力提升的目的呢?我們嘗試在化學觀念指導下來進行專題復習,收到了良好的效果。下面以“鹽類的水解”的專題復習課為例,談談運用化學觀念指導高三化學專題復習的一些具體的做法。
二、觀念指導下高三專題復習教學基本程序
(一)明晰專題核心概念
教師應該分析所選專題的復習內容,明確該部分內容在整個高中化學中的地位和作用,弄清本專題中所涉及的核心概念,明確各專題知識間的內在聯系和組織線索。“鹽類的水解”屬于高中化學電解質溶液中的有關內容。從單元整體來說,電解質溶液的教學主要以溶液中離子間的反應為核心,結合化學平衡的有關知識,從微粒間的相互作用的角度來認識溶液中的電離平衡、水解平衡及沉淀溶解平衡。相對于前兩節弱電解質的電離及水的電離兩部分內容的學習來說,鹽類水解的分析對象已經從水溶液中單一的平衡體系轉變為多個平衡體系(弱電解質的電離、水的電離及電解質與水之間的相互作用),這就要求學生運用系統的思維,去分析各個平衡之間的相互作用與相互影響,這對學生的思維是一次挑戰。采用什么教學方法來組織這一專題的教學從而達到良好的效果顯得尤為重要。
(二)找出復習化學觀念方法
復習教學不管用什么方法進行都應該圍繞《高中化學課程標準》和《考試說明》來展開。如對“鹽類的水解”這一部分內容,《高中化學課程標準》中指出:認識鹽類水解的原理,歸納影響鹽類水解程度的主要因素,能舉例說明鹽類水解有生產、生活中的應用。教師應該在此基礎上,結合本專題的核心概念,提煉出一些與核心概念相匹配的化學觀念。顯而易見,鹽類的水解這一專題的核心,就是引導學生從鹽溶液中存在的微粒情況及微粒間是否會發生作用出發,結合化學平衡的理論,分析微粒間相互作用的結果。由此可見,鹽類的水解的復習必須結合微粒觀和平衡觀來進行。
(三)在教學中融合化學基本觀念途徑
高三復習教學的一個重要目標是,通過復習幫助學生構建知識網絡和思維網絡。因此結合化學基本觀念進行復習也應該且必須圍繞此目標展開。鹽類水解專題的教學中如何融合微粒觀和平衡觀呢?首先,我們應該先認識微粒觀和平衡觀本身的功能。微粒觀強調從微粒相互作用的條件、相互作用的規律等角度來認識酸、堿、鹽等電解質在水中的行為和結果。平衡觀強調的是從可逆反應限度及動態平衡的視角來認識電解質在水中的電離、水解及沉淀的溶解、轉化等情況。在這些觀念的引導下認識鹽類在水中的各種行為,掌握影響鹽類水解程度的各種因素,構建鹽類水解的知識網絡,學生將變得容易掌握且知識將變得有序。同時,在這些觀念的引導下,學生在分析鹽溶液中各種問題時,自然就會去分析鹽在水中的各種行為,從而認識鹽溶液中的各種微粒的來源,進而去分析各種微粒間能否作用,作用后有哪些變化,最終形成分析電解質溶液有關問題的一般思路。其次,教師應該在教學中設置一些問題,引導學生從化學觀念的視角去分析問題。有了這些問題的引導,學生才能在課堂上保持專注,積極思考,從而構建知識網絡及學會如何在化學觀念的指導下去分析解決問題。
三、鹽類水解專題復習教學案例
(一)創設問題引導學生思考
[引導性問題設置 設計意圖 【問題思考一】
往一定濃度Na2CO3溶液中滴加酚酞,溶液變紅。
請分析:
Na2CO3溶液中有哪些微粒(包括分子和離子)存在?
它們是如何產生的?請用化學用語表示它們的產生過程。
Na2CO3溶液顯堿性的原因是什么?
如果想讓溶液中[CO32-]減少,可采取的措施有哪些?
你能說出Na2CO3溶液在日常生活中有哪些應用嗎? 引導學生從微粒觀角度了解Na2CO3溶液中各微粒間的來源及相互作用,從平衡觀的角度掌握鹽類水解的影響因素從而關注核心知識并重新構建知識網絡 【問題思考二】
Na2CO3溶液中的各微粒間存在哪些定量關系?
[H+]、 [OH-]、 [HCO3-]與[H2CO3]?
[H+]與[OH-]?
[CO32-]、[HCO3-]與[OH-]?
[HCO3-] 、[OH-]與[H2CO3]?
【變式練習】
已知0.1mol/L Na2CO3溶液PH約為11,請問該溶液中[HCO3-]+2 [CO32-]=mol/L 。(列算式表示)
該溶液中CO32-的水解百分率約為_____。
【問題思考三】
Na2CO3溶液中的各微粒濃度的大小關系如何?
1. [CO32-]、[HCO3-]與[OH-]:
2. [HCO3-] 、[OH-]與[H2CO3]:
3.所有離子濃度大小: 引導學生從微粒觀的角度分析溶液中各微粒的來源并認識鹽溶液中各微粒間的定量關系(包括鹽溶液中各粒子濃度的守恒關系及各平衡常數的重新認識)及大小關系 【變式訓練】
常溫下,往10ml amol/L氨水溶液中加入10ml 0.1mol/L鹽酸后測得溶液呈中性,試分析:
1.此時溶液中的溶質是什么?存在哪些離子?
2.溶液中各離子濃度大小順序?
3.試求此時NH3·H2O的Kb(用含a的代數式表示)
【思考并小結】你認為電解質溶液中的有關問題如何分析? 訓練學生學會分析鹽溶液中的有關問題并嘗試小結解決問題的分析思路 ]
(二)構建分析思路
通過教師引導及學生之間的小組討論,師生共同總結出解決鹽溶液中有關問題的分析思路,思維導圖如下:
(三)檢測反饋
為了檢測學生是否掌握解決鹽溶液中有關問題的分析思路,設置如下課堂習題:
(1)下列關于0.10mol·L-1 NaHCO3溶液的說法正確的是( )
A.溶質的電離方程式為NaHCO3=Na++H++CO32-
B.25 ℃時,加水稀釋后,n(H+)與n(OH-)的乘積變大
C.離子濃度關系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)
D.溫度升高,c(HCO3-)增大
(2)常溫下,將等體積、等物質的量濃度的NH4HCO3與NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶體,過濾,所得濾液pH<7。下列關于濾液中的離子濃度關系不正確的是( )
A.Kw/C(H+)<1.0×10-7mol·L-1
B.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-)
(3)常溫下,用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液,試計算溶液中C(SO32-)/C(HSO3-)=______(常溫下H2SO3的電離平衡常數Ka1=1.0×10-2,Ka2=6.0×10-8)
四、總結反思
從學生層面來說,經過本專題復習的知識,他們已經體驗到化學觀念在復習中起到的作用。很多學生認為在化學觀念的指導下復習鹽類水解專題,讓他們對這部分知識理解更到位了,解決有關鹽溶液的問題時思路也清晰多了,能力得到了大幅度提升。但是也有少部分學生,在解決問題時仍然很吃力。經過分析,我們認為是這些同學基礎知識不夠扎實,如電離方程式的書寫不夠準確,離子間反應實質認識不夠到位,對平衡常數的理解不夠清晰等。這些都還需要學生加強對基本概念及基本理論的理解,教師課后與學生加強溝通并對學生進行強化訓練。從教師層面來說,我們發現從采用傳統方法的化學教學轉變為化學觀念指導下的化學教學后,課堂上學生的積極性、主動性有了明顯地提升,整個課堂氣氛變得非常熱烈、融洽,教學設計方案得以順利實施并達到良好的效果。另一方面我們也在反思為什么有些學生在同樣的教學思路下沒法收獲一樣的良好的學習效果?除了上述有些學生的基礎不夠扎實外,我們教師在分析問題時選擇的切入點是否不夠準確?分析方法是否不夠恰當?這些問題都值得我們去反思。
總之,融合各種化學基本觀念(包括元素觀、微粒觀、守恒觀、定量觀等)對高中化學進行專題復習,不單讓學生覺得解題方便了,更為重要的是能幫助學生重新認識化學問題的實質,可以讓學生從全新的視角對高中階段的知識進行重新地構建,也能讓學生建立起解決問題的新的思維模式。這種教學方法是可行且必要的。
[參 考 文 獻]
[1]何彩霞.運用化學觀念促進學生深層思維——以“鹽類的水解”教學為例[J].中學化學教學參考,2013(1-2).
[2]楊梓生,吳菊華.中學化學教師專業發展的十二堂必修課[M].上海教育出版社,2015.
(責任編輯:張華偉)