化學PIC教學模式的實踐應用

吳偉青

化學探究性教學的“問題—探究—建構（Problem-Inquiry-Construct）”模式（化學PIC教學模式）將化學探究教學過程分為問題、猜想、驗證、解釋、遷移五個階段，逐步實踐探究學習的要求。本文以《離子鍵》為例，采用PIC教學模式進行設計，力求展現一節具有探究學習性質的概念型新課。

一、教學環節

情景引入：展示圖片，設置問題，游戲環節

通過圖片我們可以看到物質是由微粒構成的，那么這些微粒之間是怎樣相互結合構成物質的呢？

【游戲環節】你能不能用乒乓球堆積成晶體模型？

在講臺上堆積，游戲失敗。

為什么乒乓球堆不出指定的形狀？怎樣才能堆積成指定的模型呢？

需要用膠水。

膠水在這里相當于一種作用力使乒乓球粘在一起，那微觀粒子之間呢？是不是也需要相互作用力才能結合成物質呢？這就是我們這節課要掌握的內容。

【板書】第一課時離子鍵

任務1：從宏觀角度觀察氯化鈉的形成過程

以氯化鈉為研究對象，從宏觀和微觀兩個角度上進行分析。宏觀上通過實驗來制備氯化鈉。

【實驗探究】大家先看課本19頁實驗1-2，鈉和氯氣的反應。

課本中的實驗有沒有什么缺點？

氯氣有毒，容易泄露，影響我們的健康，同時污染環境。

那能不能在實驗中做一些改進呢？

可以加一些尾氣吸收。

那可以用什么吸收呢？

氯氣可以和強堿反應，用氫氧化鈉吸收。

那是不是還得想辦法把多余的氣體引導出來，得怎么改進？

【演示實驗】如圖1，取一綠豆大小金屬鈉放在石棉網上加熱，待融化成小球后，由學生代表打開止水夾，擠壓裝有氯氣的集氣瓶（醫用廢舊裝液瓶），即可觀察到產生大量白煙。

你認為發生上述變化現象的原因是什么？

鈉和氯氣反應生成氯化鈉。

【板書】2Na+Cl2點燃 2NaCl

任務2：從微觀角度分析氯化鈉的形成過程

從宏觀現象中得出金屬鈉和非金屬單質氯氣反應生成白煙——氯化鈉。為什么氯氣遇到綠豆大小的鈉會變成白煙呢，反應的微觀本質又是什么？

在化學反應中，分子可以再分，原子不可分。在化學反應中的最小微粒是原子，鈉和氯氣反應的實質是鈉原子和氯原子的反應。

在學案中畫出鈉原來和氯原子的結構示意圖，思考鈉原子和氯原子的結構是穩定結構嗎？鈉原子和氯原子如何變成穩定結構？

【角色扮演】兩位同學一位扮演鈉原子，一位扮演氯原子，當鈉原子遇到氯原子會發生什么對話呢？

氯原子：我需要一個電子就能變成相對穩定的結構，鈉原子能給我一個嗎？

老師：鈉原子，你愿意嗎？為什么？

鈉原子：我愿意，因為失去一個電子我也能變成相對穩定的結構。

老師：從兩位同學的對話中，我們可以很直觀的了解到鈉原子遇到氯原子非常合拍，一個愿失一個愿得，就都能變成相對穩定的結構。

【板書】

【分析】鈉原子失去最外層一個電子變成鈉離子，而氯原子得到一個電子變成氯離子，兩個離子通過靜電作用結合在一起，從而形成與單質鈉和氯氣性質完全不同的氯化鈉，我們把這種帶相反電荷離子之間的相互作用稱為離子鍵。

【板書】一、離子鍵

Mg和O2反應生成MgO，請從微觀角度分析MgO的形成過程，并判斷能否形成離子鍵？

鎂原子容易失去最外層的兩個電子，變成鎂離子，而氧原子容易得到兩個電子變成氧離子，根據離子鍵定義，可以形成離子鍵。

像氯化鈉是由鈉離子和氯離子所構成的，氧化鎂是由鎂離子和氧離子所構成的，這兩種化合物有一個共同點，都存在著離子鍵，化學上把這種由離子鍵所構成的物質叫做離子化合物。

【板書】二、離子化合物

離子化合物的組成元素有什么特點呢？

容易得失電子。

查閱元素周期表，分析哪些元素容易得電子，哪些元素容易失電子？

活潑的金屬元素（ΙA、ⅡA）和活潑的非金屬（ⅥA、ⅦA）

成鍵粒子：陰陽離子

成鍵原因：得失電子

成鍵本質：靜電作用

成鍵元素：活潑的金屬元素（ⅠA、ⅡA）和活潑的非金屬（ⅥA、ⅦA）

離子化合物：由離子鍵構成的化合物

任務3：用電子式表示氯化鈉的形成過程

以上我們從原子結構的角度，用原子結構示意圖來表示Na原子和Cl原子發生變化生成NaCl的過程，它清晰、直觀，但是，書寫結構示意圖時有些麻煩，而且我們在分析過程中可以發現離子鍵的形成過程是和最外層電子數有關，那么，有沒有一種分析方法能夠只用最外層電子數就可以表示離子化合物的形成過程呢？有，電子式，是我們接下來學習的新的概念。

【板書】三、電子式

【分組討論】請同學們看課本20頁的資料卡片，歸納電子式的定義和書寫方法。

【練習】請書寫出學案表格中原子和離子的電子式。

【總結】（1）陽離子的電子式直接用離子符號表示;

（2）陰離子的電子式不但要畫出最外層電子，而且還要用中括號“[]”括起來，并在括號外右上角標出所帶電荷。

如何用電子式表示氯化鈉的形成過程呢？

【板書】

二、教學反思

本節課參加2014年汕頭市金平區青年基本功比賽獲得一等獎;參加2014年廣東省“一師一優課? 一課一名師”榮獲廣東省省級優課;參加2014年國培“自主研修? 精彩綻放”優質教學資源評選活動一等獎。這些榮譽都體現了PIC教學模式得到同行教師的認可，有一定的推廣價值。

同時，本節課的亮點是對課本實驗的改進，課本中鈉和氯氣的反應是直接將鈉放在石棉網上，用酒精燈微熱，待鈉融成球狀時，將盛有氯氣的集氣瓶迅速倒扣在鈉的上方。這樣很容易造成氯氣泄漏，不僅影響師生健康，還會污染環境。通過引導學生跟著老師一起分析該實驗的缺點并提出改進方案，激發起學生內心深處的探究意識，燃起學生的探究熱情，既增加學生的參與度，又使學生通過自己的思考得出來的改進方案，大大提高學習的興趣和效果。

責任編輯 韋英哲