發展“科學思維”素養的教學實踐

薛少華

初中化學酸堿鹽部分的內容，一直是教學的重點與難點。我以新課標中發展科學思維素養的要求為指引，嘗試在酸堿鹽反應的復習課上建構酸堿鹽及其變化的相關模型，讓學生運用模型，從宏觀與微觀兩個角度去分析，完成根據物質分類預測性質和綜合考慮選擇物質制備方法的訓練，體會化學反應中的變化與聯系。

一、教學案列的實施過程

復習課最重要的任務是讓學生自主將新學習的知識與學生已有的知識網絡進行聯結。在這一環節中，學生課前需要完成與酸堿鹽反應有關的基礎知識填空，包括酸堿鹽的化學性質與溶解性口訣，然后在課上根據提示自主進行模型建構。

1.預測性質類酸堿鹽反應解題思路

在這道2019年的廣州中考題前增加的兩個問題，是用來幫助學生運用模型，理清解題思路的。宏觀角度，首先判斷CoCl2屬于鹽，然后運用酸堿鹽反應模型可知，鹽能與酸，堿，鹽，金屬四類物質反應；微觀角度，拆分組成離子，CoCl2由Co2+與Cl-構成，運用離子反應模型可知，Cl-能與Ag+反應。根據題目提示Co2+能與OH-和CO32-反應生成難溶物。題目要求預測能與其反應的物質類別，且第一空已經寫了能與含Ag+的可溶性鹽反應，參照這個寫法，可以預測CoCl2能與可溶性堿反應，或者與含CO32-的可溶性鹽反應。宏觀角度，除了能與堿，鹽反應，還可以與酸、金屬反應。根據題目信息，含Co2+的鹽中，只有CoCO3難溶，那就需要CoCl2與碳酸反應，但是碳酸不穩定，因此不成立。金屬鈷（Co）的活動性與鐵相似，那可以選擇金屬活動性大于鈷的金屬，就可以與CoCl2發生置換反應。分析完成，再根據題目中的限選試劑，選擇具體的反應物，就可以完成本題的作答。

2.物質制備類酸堿鹽反應解題思路

先從宏觀判斷，硫酸鎘屬于鹽，制備鹽的方法有八種。再微觀分析由Cd2+與SO42-構成，酸根為SO42-，即反應物可以選擇硫酸，用酸制鹽的方法有四種，是酸分別與金屬，金屬氧化物，堿，鹽（一般為碳酸鹽）。再根據題目信息，可知鎘是一種“氫前金屬”，所以制備方法可以選用硫酸與鎘，或硫酸與氧化鎘，或硫酸與氫氧化鎘，或硫酸與碳酸鎘。上述四個反應均滿足復分解反應的條件。然后到考慮堿與非金屬反應，堿與鹽反應，由于題目信息給出氫氧化鎘難溶于水，因此不滿足復分解反應中對反應物的要求“無酸均要溶”，因此含堿反應物的方法都不行。最后考慮鹽與金屬，鹽與鹽的反應。鎘金屬活動性介于鋅和銅之間，那可以用金屬鎘與硫酸銅溶液發生置換反應，得到硫酸鎘。

先從宏觀判斷，碳酸鋰屬于鹽，制備鹽的方法有八種。再微觀分析由Li+與CO32-構成，酸根為CO32-，即如果用酸，就要選擇碳酸，但是碳酸不穩定，易分解，不宜作反應物，因此含酸的四種制備方案全部不可行。考慮堿與非金屬氧化物，堿與鹽。由于要制備的是碳酸鹽，因此可以選擇氫氧化鋰與二氧化碳，氫氧化鋰與碳酸鈉，因為題目信息給出碳酸鋰（Li2CO3）是一種微溶于水的白色固體，生成物是微溶物時可看成沉淀，因此符合復分解條件。最后考慮鹽與金屬，鹽與鹽。由于題目沒有給出鋰的金屬活動性，因此不考慮鹽與金屬反應。鹽與鹽反應，題目給出了一個反應物Li2SO4溶液，我們可以把已知的信息都用方程式表示出來：Li2SO4+CO3=SO4+Li2CO3↓，把所有信息都用方程式表示出來后，就可以清晰地知道，現在只差一個陽離子，而這個陽離子需要滿足的要求是反應物均要溶，產物已經有碳酸鋰沉淀了，為了保證產物的純度，所以另外一個產物需可溶。根據溶解性口訣，鉀鈉銨鹽均可溶，所以反應物可以選擇碳酸鉀、碳酸鈉或碳酸銨。至此，這個題目找到了三種不同類型的制備方案。

二、教學反思

1.建構模型，化繁為簡。本課例中分別建構了酸堿鹽反應模型和離子反應模型，將本復習課中龐雜又重要的知識及其之間的變化關系梳理清楚，一目了然。

2.宏微結合，理清思路。在本例中，學生在完成根據物質分類預測性質和綜合考慮選擇物質制備方法的練習時，采用的是從宏觀和微觀兩個角度進行思路分析，并用符號表征反應的方法。

3.整體思考，感悟變化。本課中有兩類練習，一是根據物質分類預測性質，這是考查物質能與其他什么反應物發生化學反應；二是綜合考慮選擇物質制備方法，考查的是用什么反應物反應可以得到所求的物質。

責任編輯 邱 麗