初高中微粒觀教學(xué)的具體要求及教學(xué)建議

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(黑龍江省大慶市蘭德學(xué)校)

一、物質(zhì)的構(gòu)成

初中在學(xué)習(xí)了分子原子論之后，知道構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒是分子、離子與原子，學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的理解不再停留在宏觀表層上的“生成新物質(zhì)”，而是能從微觀角度出發(fā)認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是“分子分裂成單個(gè)的原子，單個(gè)的原子再重新排列組合生成新分子”的過程，這種認(rèn)識(shí)，是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一個(gè)飛躍。通過元素的化學(xué)性質(zhì)與最外層電子有關(guān)的學(xué)習(xí)，初中學(xué)生也可以了解金屬與非金屬生成化合物的過程。進(jìn)入高中階段，學(xué)生在認(rèn)識(shí)元素化合物時(shí)又進(jìn)入新的階段，如金屬原子如何形成金屬晶體等，這些問題的解決都需要我們更加深入微粒觀教學(xué)。

教學(xué)建議：初中階段在講授物質(zhì)構(gòu)成時(shí)，教師比較傾向于讓學(xué)生記住常見或者常考的物質(zhì)是由哪些微粒構(gòu)成，而沒有形成較完整的分類，學(xué)生不知道活潑金屬氧化物由離子構(gòu)成，高中階段再講授電解質(zhì)時(shí)直接給出活潑金屬氧化物是電解質(zhì)，導(dǎo)致學(xué)生做題時(shí)總是忽略金屬氧化物，所以初中教師在講授時(shí)可以將物質(zhì)構(gòu)成微粒進(jìn)行較為系統(tǒng)的分類，為學(xué)生學(xué)習(xí)電解質(zhì)和非電解質(zhì)的內(nèi)容起到奠基作用。

二、核外電子排布的初步知識(shí)

初中階段學(xué)生知道原子是由帶負(fù)電核外電子和帶正電原子核構(gòu)成的，知道核外電子是分層排布。高中階段化學(xué)解釋了原子核外電子排布的原因，在含有多個(gè)電子的原子里，電子的能量并不相同，并引入能級(jí)能層的概念，并要求學(xué)生能夠根據(jù)原子序數(shù)寫出電子排布式。

教學(xué)建議：在這里教師可適當(dāng)補(bǔ)充1～18號(hào)元素原子結(jié)構(gòu)示意圖的書寫，對(duì)每層最多容納電子數(shù)為2n2個(gè)電子(n表示電子層)的內(nèi)容也可稍作了解，這樣學(xué)生可更容易書寫，學(xué)生在了解原子的核外電子排布后，對(duì)學(xué)生理解離子的形成和化合價(jià)都有較好的促進(jìn)作用。

三、離子的形成和應(yīng)用

初中階段只介紹離子的定義和形成，知道有些物質(zhì)是由離子構(gòu)成的，但未涉及到共價(jià)和離子化合物的概念。人教版高中化學(xué)要求學(xué)生能區(qū)分共價(jià)化合物和離子化合物，能正確書寫共價(jià)化合物和離子化合物的電子式，能掌握可以用電子式表示兩種化合物的形成過程，而初中階段已經(jīng)將離子化合物與共價(jià)化合物的定義刪掉，所以為了避免學(xué)生對(duì)定義感到陌生，教師應(yīng)補(bǔ)充兩種化合物的相關(guān)定義。

教學(xué)建議：在講解離子形成過程中，可由稀有氣體元素著手，講解主族元素的離子都是最外層為8(或者2)電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可引入氯化鈉的形成過程，幫助學(xué)生很好理解離子與原子之間的關(guān)系，也為學(xué)生學(xué)習(xí)電子式書寫打下伏筆。

四、酸、堿、鹽部分

粵教版初中教材上并沒有明確給出酸、堿、鹽的定義，但從結(jié)構(gòu)上闡述了酸、堿、鹽溶液能夠?qū)В珱]有從結(jié)構(gòu)上去說明溶液的酸堿性是由“H+”濃度與“OH-”濃度決定，所以學(xué)生對(duì)酸溶液和酸性溶液、堿溶液和堿性溶液不能很好的區(qū)分。而人教版必修一離子反應(yīng)中要求學(xué)生能正確書寫離子反應(yīng)方程式，而電離方程式是書寫離子方程式的準(zhǔn)備知識(shí)，這給學(xué)生書寫離子反應(yīng)方程帶來了難度，因此，進(jìn)入高一時(shí)，教師應(yīng)對(duì)酸、堿、鹽及復(fù)分解反應(yīng)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行鞏固和相應(yīng)提升。

教學(xué)建議：教師完全可以從陰陽離子角度命名酸、堿、鹽的定義，這樣學(xué)生也較為容易區(qū)分物質(zhì)，同時(shí)增添酸、堿、鹽的電離方程式的書寫，明確酸、堿、鹽在水溶液中是以離子形式存在的；初中習(xí)題中出現(xiàn)酸式鹽與堿式鹽，但并對(duì)其定義和性質(zhì)沒有明確的闡述，導(dǎo)致高中階段學(xué)生在書寫酸式鹽與堿式鹽電離方程式時(shí)出錯(cuò)率比較高，所以在高中教學(xué)時(shí)教師應(yīng)對(duì)這一方面知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。

五、復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生條件與離子反應(yīng)

初中階段在講授復(fù)分解反應(yīng)時(shí)，教材只提及兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物，強(qiáng)調(diào)生成物中必須有沉淀、氣體和水，但沒有具體解釋其原因，學(xué)生普遍反應(yīng)這階段的化學(xué)方程式較多而且不容易記憶；進(jìn)入高中階段，溶液中電解質(zhì)因?yàn)殡x子之間的相互作用而發(fā)生反應(yīng)，而初中階段學(xué)習(xí)酸、堿、鹽溶液發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，本質(zhì)上是兩種電解質(zhì)在水分子的作用下電離出陰陽離子，而陰陽離子重新組合生成氣體、水和沉淀的過程，教師可借此延伸到高中學(xué)習(xí)離子反應(yīng)，增加學(xué)生的熟悉感。

教學(xué)建議：為了使學(xué)生更好的理解復(fù)分解反應(yīng),能正確書寫酸、堿、鹽反應(yīng)的化學(xué)方程式，教師可以適當(dāng)補(bǔ)充酸、堿、鹽在水中的電離方程式，講授酸、堿、鹽之間的反應(yīng)本質(zhì)上是離子之間的反應(yīng)，酸、堿、鹽的反應(yīng)若要發(fā)生，從本質(zhì)上講是陰陽離子互相交換后，離子的濃度發(fā)生改變，從而學(xué)生也更容易理解為什么堿和鹽、鹽和鹽反應(yīng)時(shí)，要求反應(yīng)物必須可溶，生成物必須有沉淀、氣體和水，加深學(xué)生對(duì)酸、堿、鹽之間反應(yīng)的理解，有助于學(xué)生書寫酸、堿、鹽的化學(xué)方程式，避免學(xué)生死記硬背。

六、氧化還原反應(yīng)部分

初中教材中只從物質(zhì)得氧發(fā)生氧化反應(yīng)、失氧發(fā)生還原反應(yīng)，且將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別介紹，沒有體現(xiàn)二者的統(tǒng)一關(guān)系，在高中階段是通過化合價(jià)角度反應(yīng)了氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系，顯然從得失氧的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)對(duì)學(xué)生的后續(xù)發(fā)展沒有任何意義。

教學(xué)建議：初中階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了物質(zhì)化合價(jià)，筆者認(rèn)為學(xué)生完全可以接受從化合價(jià)升降角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)，教師可通過初中階段幾個(gè)典型的氧化還原反應(yīng)的例子，讓學(xué)生從化合價(jià)升降角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)。

七、化合價(jià)

義務(wù)教育階段要求學(xué)生記住常見元素和原子團(tuán)的化合價(jià)并會(huì)通過已知元素化合價(jià)推斷出未知元素化合價(jià)，能通過物質(zhì)名稱和元素化合價(jià)，書正確寫物質(zhì)的化學(xué)式，義務(wù)教育階段直接給出了化合價(jià)的定義，但沒有介紹元素化合價(jià)發(fā)生升降的原因，所以關(guān)于元素化合價(jià)多依靠教師給出的口訣強(qiáng)制記憶。化合價(jià)是高中學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)，必須掌握元素化合價(jià)升降與電子偏移或得失有密切關(guān)系，同學(xué)們必須像乘法口訣一樣能熟練和辯證地掌握，所以學(xué)生在初中階段化合價(jià)的掌握情況顯得尤為重要。

教學(xué)建議：教師可以適當(dāng)告訴學(xué)生元素的化合價(jià)是由最外層電子數(shù)決定的，元素化合價(jià)升高其實(shí)質(zhì)是該元素的原子失去(或偏離)電子的過程，元素化合價(jià)的降低，其本質(zhì)是該元素的原子得到(或偏向)電子的過程，在配合教師總結(jié)的口訣，學(xué)生很容易理解和記憶。

八、化學(xué)方程式的意義與摩爾質(zhì)量

初中階段在學(xué)習(xí)化學(xué)方程式時(shí)要求會(huì)用化學(xué)方程式進(jìn)行物質(zhì)之間的計(jì)算，所以教師往往講授化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，直接告訴學(xué)生物質(zhì)之間質(zhì)量關(guān)系滿足化學(xué)計(jì)量數(shù)乘以相對(duì)分子質(zhì)量比，而忽略這是宏觀質(zhì)量與微觀粒子質(zhì)量建立聯(lián)系的一個(gè)點(diǎn)。

教學(xué)建議：首先學(xué)生頭腦已有的概念是物質(zhì)是由微觀粒子構(gòu)成，大量的微觀粒子聚集形成宏觀物質(zhì)，所以教師在講授時(shí)應(yīng)用形象的實(shí)物類比引導(dǎo)學(xué)生得出物質(zhì)的質(zhì)量是由構(gòu)成粒子質(zhì)量和粒子數(shù)目決定的，化學(xué)計(jì)量數(shù)可表示化學(xué)反應(yīng)中粒子數(shù)目比，相對(duì)分子質(zhì)量比可表示分子實(shí)際質(zhì)量比，所以物質(zhì)之間質(zhì)量關(guān)系才滿足化學(xué)計(jì)量數(shù)乘以相對(duì)分子質(zhì)量比。通過實(shí)物類比讓初中生在他們的思維中建立起構(gòu)成物質(zhì)的微粒越小，相同質(zhì)量的物質(zhì)所包含的微粒數(shù)目越多的模型，反之亦然。

九、電解水實(shí)驗(yàn)與氣體摩爾體積

電解水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正極產(chǎn)生氣體的體積比負(fù)極產(chǎn)生氣體的體積是1∶2，教材中直接給出由體積比得出氫氣與氧氣的質(zhì)量比為1∶8。

教學(xué)建議：通過電解水的微觀模型同樣能得到產(chǎn)生氧氣分子與氫氣分子比也為1∶2，教師可以適當(dāng)講解氣體體積與分子數(shù)目的關(guān)系，幫助學(xué)生初步建立起同溫同壓下氣體分子數(shù)目與氣體體積的關(guān)系，結(jié)合物質(zhì)的質(zhì)量是由微觀粒子質(zhì)量和數(shù)目決定的知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)如何由氣體體積轉(zhuǎn)化質(zhì)量，同時(shí)當(dāng)高中老師在電解水實(shí)驗(yàn)中引入氣體摩爾體積概念時(shí)學(xué)生會(huì)很有熟悉感。