建構模型指導化學理論學習

新課程標準明確提出課程改革的目的是“立德樹人”?！皹淙恕笔桥囵B學生的各方面能力，使其成為既有知識又有創新能力的人才。因此在實際教學中不僅要教給學生知識，更要教會學生學習的方法，培養學生的學科核心素養，讓學生學會自主學習，掌握技能去解決實際問題。化學核心素養的五個維度中提出，學生應學會“證據推理和認知模型”，這對學習化學理論知識提出了很好的建議。化學反應原理理論性較強，學生理解不透徹，不會用原理去解決問題。教師可以幫助學生建構模型，培養學習思維，促進理解和記憶。用模型去解決一類問題時往往可以起到事半功倍的效果，學生在使用模型的過程中逐漸理解基礎知識，對模型中應用的化學原理的理解也會更加深刻。

一、利用“數學運算”模型解決化學反應中能量變化問題

化學反應伴有能量的變化，涉及的主要原理包含熱化學方程式和蓋斯定律等。在學習熱化學方程式時應抓住兩點，即化學變化既有物質變化又有能量變化。物質變化涉及反應物、生成物、反應條件、物質的狀態、配平等等。少數學生在書寫熱化學方程式時會遺忘物質狀態的標注，在教學中可以強調物質的狀態是其能量的重要體現，增強記憶。能量變化涉及△H的符號、數值和單位。其中△H的符號可以利用數學運算模型幫助理解，如“+”數學上表示“加”，即能量增加，也就是說該反應是一個吸熱反應;“—”數學上表示“減”，即能量降低，也即該反應為放熱反應。吸收或放出能量的多少與反應物的量成正比例關系，解決了△H的數值問題。

蓋斯定律是指某個化學過程無論是一步完成還是分幾步完成，其熱效應是相同的。利用此原理可以計算某些難以實現的化學反應或者是伴有副反應的反應中的能量變化。例如：

二、利用“電流循環”物理模型和“雙線橋法”分析電化學原理

電化學原理在生產生活及科研等領域應用廣泛，如新能源中化學電池的探索，利用電解原理制備新物質、金屬的冶煉、電鍍，金屬的防腐等等。因此，電化學原理試題是歷年高考中必考試題，也是化學原理中的重要內容。然而一部分同學在遇到電化學試題時幾乎一做就錯，究其原因是沒有理解電化學原理，不會分析，憑感覺答題。如何準確快速理解原電池和電解池的工作原理呢？可以運用物理中“電流是循環”的模型來進行分析。

例如，鋅銅原電池工作原理分析：根據氧化還原反應原理及金屬活潑性等知識可以判斷，鋅是電池負極銅是正極。電流從電池正極流出，再流入負極。電子的電性與電流相反，可推知電子由負極流出經導線流向正極。但電子不能進入溶液，而電路又是閉合回路，因此在溶液中是由離子的定向移動形成電流的。根據“電流循環”原理，帶相同電荷的粒子運動方向一致，形成閉合電路，可推知溶液中陰離子由正極移向負極，陽離子移動方向相反。在電極上，負極因失去電子發生氧化反應，正極因得到電子發生還原反應。

電極反應式是電化學裝置的重要表示方法，也是考查的重點。在實際教學中發現，不少學生不能準確書寫原電池和電解池的電極反應式。書寫電極反應式有多種方法，其中氧化還原反應中的“雙線橋法”是比較常見的一種。學會將氧化還原反利用雙線橋法拆成兩個半反應（氧化反應和還原反應），可有效提高學生書寫電極反應式的效率。例如：若要將反應

②書寫電極反應式，負極：6I- — 6e- = 3I2 ，正極：ClO3- + 6e- + 6H+ = 6Cl- + 3H2O。在書寫電極反應式時要考慮反應條件和離子共存問題。根據電極反應式可以發現，發生氧化還原反應的是離子，電極本身沒有反應，所以可以選擇惰性電極（如C或Pt）。為避免溶液混合直接發生反應，應設計成雙液原電池，一池盛放KI溶液，另一池盛放KClO3和稀HCl的混合溶液。外電路用導線連接，內電路由鹽橋溝通。

三、利用“消元法”思想探究溶液中離子濃度守恒式

水溶液中的離子平衡是化學原理中又一個重點和難點。在實際生產生活中，溶液中的離子種類、濃度關系是科研工作者必須明確的內容，它們直接關系科研的成敗以及生產等帶來的環境問題。教師在進行教學活動時，要培養學生了解溶液中離子濃度對科研、環境的影響的意識，要能準確分析離子濃度關系式。

化學原理教學還有許多模型可以建構，如模仿思維在影響平衡移動因素問題的應用;答題模板在實驗操作中的歸納等等，都能很好地幫助學生對知識的理解。教師要學會建構模型，培養學生學會建構模型，利用模型舉一反三，可以收到良好的學習效果。

安徽省肥西第三中學 王玉庭