談初中化學教學中“宏微對接”的幾個疏忽點

【摘 要】在物質分類、離子符號書寫、化學式計算、化學方程式計算、溶液組成等內容的教學中，要引導學生開展宏觀、微觀認識視角的切換，實現宏微對接，提升學生化學學科核心素養。

【關鍵詞】初中化學;宏微對接;核心素養

【中圖分類號】G633.8? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2021）37-0060-03

【作者簡介】繆徐，江蘇省蘇州高新區實驗初級中學教育集團（江蘇蘇州，215011）教師培訓中心主任、學術委員會主任，正高級教師，江蘇省特級教師。

“宏觀辨識與微觀探析”體現了化學學科最具特征的認識視角和思維方式[1]，位居化學學科核心素養之首。初中化學教學中，微粒的性質、物質的變化、元素的概念、化學式的含義、溶液的形成以及酸、堿、鹽的化學性質，是大家比較關注的“宏微對接”點，而物質的分類、離子符號的書寫、化學式的計算、化學方程式的計算、溶液的組成等對接點則容易被大家疏忽，現就這幾個疏忽點談幾點教學體會。

一、物質分類中的“宏微對接”

初中階段對物質的分類是分批次進行的。第一次分類（將物質分為純凈物和混合物）著眼于物質是一種還是多種，第二次分類（將純凈物分為單質和化合物）著眼于元素的種類是一種還是多種，這些認識角度都屬于宏觀視角。如果變個角度，從微觀的視角去認識物質的分類，情況又將如何呢？

下圖是表示氣體分子的示意圖，圖中○和 分別表示兩種不同的原子，其中表示化合物的是 ? ，表示混合物是? ?，表示單質的是? ?。

圖B、C中都含有兩種不同的分子，推至宏觀層面，也就是都含有兩種不同的物質，因此，表示混合物的是B、C。圖A中含有同一種分子，且這種分子是由同種原子構成的，推至宏觀層面，A中物質是純凈物，而且是由同種元素組成的純凈物，因此表示單質的是A。圖D中含有同一種分子，但這種分子是由不同種原子構成的，推至宏觀層面，D中的物質是由不同種元素組成的純凈物，因此表示化合物的是D。如果做進一步推斷，還可以得出更為深入的結論：D中的化合物可能屬于氧化物。

顯然，宏觀、微觀兩種認識視角的對接和打通，能幫助學生加深對物質分類的認識，提升多重表征的能力，促進微粒觀的形成。

二、離子符號書寫中的“宏微對接”

在“離子”的教學中，不少教師將離子符號的書寫當成了教學的重點，在根據原子結構示意圖推出離子符號上著力過多。對此，筆者持不同看法。筆者以為，“離子”教學的重點應該是厘清原子和離子之間的關系（即回答為何要轉化、怎樣轉化的問題），在此基礎上完善學生的知識體系。至于離子符號的書寫，可以在元素（原子團）的化合價出現之后運用“宏微對接”的方式去完成?；诖朔N認識，在教學中我們要做好兩個方面的對接。

一是內涵認識上的對接。元素化合價是一種元素和另一種元素化合時所表現出來的性質，屬于宏觀層面的描述。離子符號是表示離子的化學用語，只有微觀層面的意義。對于初中化學中的1至20號元素而言，元素的常見化合價和離子所帶的電荷數都與原子最外層的電子數相關，這種相關導致了常見元素化合價與該元素離子所帶電荷數之間存在著高度的一致性，如鎂原子最外層的電子數是2，在化學反應中鎂原子易失去2個電子，所以鎂元素的化合價顯+2價，1個鎂離子帶2個單位的正電荷。

二是表示方法上的對接。教學時將常見元素（原子團）化合價的表示位置由元素符號（原子團符號）的正上方轉換到右上角;表示結果由+N（-N）改成N+（N-），前者N為1時不可省略，后者N為1時可省略。用這種“轉換法”書寫離子符號，不僅降低了書寫難度，而且也使得離子符號的表征形式由原先的“微-符”拓展到了“宏-微-符”。

三、化學式計算中的“宏微對接”

“輕理解、重模仿、多練習”是當前化學式計算教學中較為普遍的問題。以化合物中元素質量比的計算為例，有不少教師是從水著手、采用“告訴”的方式開始教學的：氫的相對原子質量乘以2比上氧的相對原子質量乘以1等于2∶16，化作最簡比為1∶8，這個比值就是水中氫元素和氧元素的質量比。然后，要求學生去計算二氧化碳中碳元素和氧元素的質量比、硝酸銨中氮、氫、氧三種元素的質量比。這樣教，雖然學生也能把題做出來，但卻喪失了一次“宏微對接”的機會。

要抓住這個機會并不難。在根據水的化學式（H2O）以及氫、氧相對原子質量得到1∶8這一比值之后，教師引導學生思考：1∶8是宏觀意義還是微觀意義？請做具體表述。（微觀意義，表示一個水分子中兩個氫原子和一個氧原子的質量比）如果把水分子推及水這種物質，水分子中的氫原子和氧原子推及水中的氫元素和氧元素，你能得出什么樣的結論？（水中氫元素和氧元素的質量比為1∶8）

對于理解能力稍弱的學生，教師還可以用一則比喻來幫助他們理解：一個特殊的電影院里有好多小包座，每個包座里都坐著兩個小孩和一個大人，每個小孩的體重都是10斤，每個大人的體重都是100斤，請問整個電影院里所有小孩和所有大人的體重比是多少？

上述“宏微對接”似乎耽擱了教學的進程、減少了練習的時間，然而，從學生悟性的培養以及素養的提升上看，這種耽擱和減少是值得的。

四、化學方程式計算中的“宏微對接”

化學方程式“量”的意義，是化學方程式計算的依據。然而，該“量”的意義是宏觀意義還是微觀意義？有些教師對此關注不夠。只要對意義的來源（是各物質相對原子質量或相對分子質量與計量數的乘積之比）稍作審視，我們就不難發現這一意義屬于微觀意義。因為這些微觀層面的相對質量比與宏觀層面的真實質量比是相等的，所以只要知道一種反應物或生成物的質量，就能算出其他反應物或生成物的質量。有了上述“宏微對接”，學生在解決下列問題時就不再容易犯錯了：

某反應為2A+B=2C，若參加反應的物質A的質量為28g，生成的物質C的質量為44g，且C的相對分子質量是44，則B的相對分子質量為? 。

該問題解答的關鍵是反應式中的計量數是否需要考慮。原子（分子）相對質量是一個原子（分子）的相對質量，屬于微觀層面的數據，由反應式中的相對質量計算質量關系時應該考慮“化學式”前面的計量數;物質真實質量是宏觀層面的數據，由真實質量計算質量關系時可直接運用質量守恒定律，不需要考慮“化學式”前面的計量數。因此，B的相對分子質量∶44×2=（44-28）g∶44g。

五、溶液組成中的“宏微對接”

“溶液組成的表示”是滬教版初中化學第6章第2節的教學內容。去年底，筆者在3所學校聽了5位教師的同題隨堂課，他們執教的都是“溶液組成的表示（第1課時）”。5位教師都能從宏觀層面認識到溶液組成的描述有定性（溶液由溶質和溶劑組成）、定量（通常用溶質質量分數來表示溶液的組成）兩個視角，并以此展開教學。

盡管在物質的分散形式、溶液的導電性等內容的教學中都已涉及分子、離子、自由移動的離子等微觀層面的概念，但是5位教師都沒有意識到溶液的組成還可以從微觀層面去描述：溶液由溶質分子（離子）、溶劑分子等微粒（滬教版的教材中沒有涉及溶質溶解中的水合過程）構成。

從微觀的角度可以對溶液的組成做上述定性描述，也可以做以下定量描述并設問：酒精的化學式為C2H5OH，已知酒精溶液中酒精分子和水分子的個數比為1∶3，求該溶液中溶質的質量分數。該問題的解答思路是：由微觀層面的酒精和水的分子個數比1∶3→微觀層面的酒精和水的質量比為46∶54→宏觀層面的酒精的質量分數為46%。

經過上述宏觀、微觀的教學對接，定性、定量的視角切換，學生對溶液組成的認識也就實現了由單面到立體的飛躍。

從宏觀和微觀兩個不同角度去認識化學問題，不僅是一種認識視角的切換，一種表征能力的培養，更是一種學科核心素養的提升。作為一線初中化學教師，要能夠針對初中學生的認知水平（主要著眼學生認識視角和思維方式的變換，兼顧學科觀念的形成），從各種教學素材中捕捉“宏微對接”的契機、創設“宏微對接”的情境、優化“宏微對接”的活動，從而使化學學科核心素養的提升能夠在課堂教學中真正落地生根。

【參考文獻】

[1]吳晗清，周迪.“宏觀辨識與微觀探析”素養的進階研究[J].化學教學，2020（2）：3-8.