凸顯化學(xué)思維特征順勢(shì)建構(gòu)化學(xué)觀念
——基于觀念建構(gòu)的“離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件”課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

經(jīng)志俊 李明星

（1南京市第三高級(jí)中學(xué)江蘇南京210001；2江蘇省興化中學(xué)江蘇興化225700）

凸顯化學(xué)思維特征順勢(shì)建構(gòu)化學(xué)觀念
——基于觀念建構(gòu)的“離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件”課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

經(jīng)志俊1李明星2

（1南京市第三高級(jí)中學(xué)江蘇南京210001；2江蘇省興化中學(xué)江蘇興化225700）

精心設(shè)計(jì)表格，以分組實(shí)驗(yàn)為抓手，從離子變化的角度分析實(shí)際問題，通過表格向?qū)В瑵u次建構(gòu)離子反應(yīng)、離子方程式、離子方程式的意義、離子反應(yīng)發(fā)生的條件等核心概念；借力迷思概念，以深化探究為平臺(tái)，提升對(duì)離子反應(yīng)發(fā)生條件的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)規(guī)范書寫離子方程式，體驗(yàn)離子反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。凸顯化學(xué)思維特征，順勢(shì)建構(gòu)實(shí)驗(yàn)觀、微粒觀和守恒觀等化學(xué)基本觀念。

化學(xué)思維特征；離子反應(yīng)；離子方程式；化學(xué)觀念

新課程倡導(dǎo)“觀念建構(gòu)”的教學(xué)，提倡以具體知識(shí)為載體，注重知識(shí)的認(rèn)知過程，把握概念間的聯(lián)系和遷移，形成基本的化學(xué)觀念，并運(yùn)用化學(xué)觀念加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的整體、本質(zhì)和特征的認(rèn)識(shí)。

知識(shí)是觀念建構(gòu)的載體，觀念是知識(shí)建構(gòu)的引導(dǎo)。筆者依據(jù)“追求知識(shí)與觀念雙重建構(gòu)”的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行了重新解讀；遵循“從宏觀、微觀和符號(hào)三種水平上認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)知識(shí)，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系”這一化學(xué)學(xué)科特有的思維方式，對(duì)“離子反應(yīng)及其條件”課堂教學(xué)的進(jìn)行了重新定位。從宏觀的實(shí)驗(yàn)探究入手，結(jié)合反應(yīng)過程的微觀分析，落實(shí)反應(yīng)本質(zhì)的符號(hào)表征，強(qiáng)化“微粒觀”、“實(shí)驗(yàn)觀”和“守恒觀”等化學(xué)觀念的建構(gòu)與體驗(yàn)。

一、課標(biāo)與教材解讀

二、教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想

凸顯化學(xué)思維特征：以實(shí)驗(yàn)探究為平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生宏觀觀察反應(yīng)現(xiàn)象，微觀分析反應(yīng)過程，符號(hào)表征反應(yīng)實(shí)質(zhì)，并通過離子方程式解讀化學(xué)反應(yīng)的信息。

順勢(shì)建構(gòu)化學(xué)觀念：以化學(xué)知識(shí)為載體、以學(xué)生活動(dòng)為形式、以引發(fā)思維為過程，落實(shí)“實(shí)驗(yàn)觀”、“微粒觀”和“守恒觀”的建構(gòu)與體驗(yàn)，讓學(xué)生站在化學(xué)觀念的高度深刻理解“離子反應(yīng)”、“離子方程式”、“離子反應(yīng)發(fā)生的條件”等核心概念，靈活解決生產(chǎn)生活中涉及離子反應(yīng)的實(shí)際問題。

引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)：把握概念間的邏輯聯(lián)系，依據(jù)知識(shí)發(fā)展的脈絡(luò)，用精心設(shè)計(jì)的表格為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生在表格的向?qū)?，通過實(shí)驗(yàn)、分析、交流等手段自主建構(gòu)核心概念，深化對(duì)離子反應(yīng)規(guī)律的理解，規(guī)范離子方程式的書寫。

三、教學(xué)實(shí)施策略

1.精心設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，追求知識(shí)和觀念的雙重建構(gòu)

知識(shí)建構(gòu)目標(biāo)——通過實(shí)驗(yàn)探究引發(fā)分析思考，漸次建構(gòu)“離子反應(yīng)”、“離子方程式”、“離子方程式的意義”、“難電離物質(zhì)”、“離子反應(yīng)發(fā)生的條件”等核心概念。正確掌握離子方程式的書寫方法。用離子反應(yīng)的視野深入理解氯離子檢驗(yàn)和粗鹽提純的化學(xué)原理。

觀念建構(gòu)目標(biāo)——從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的宏觀觀察，到反應(yīng)過程的微觀分析，再到反應(yīng)實(shí)質(zhì)的符號(hào)表征，讓學(xué)生感受化學(xué)科學(xué)特有的思維特征；從離子運(yùn)動(dòng)和變化的角度理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，用離子濃度降低的標(biāo)準(zhǔn)把握離子反應(yīng)發(fā)生條件，注重微粒觀的建構(gòu)；體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究在化學(xué)學(xué)習(xí)中的價(jià)值，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的運(yùn)用，感受實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)化對(duì)形成正確認(rèn)識(shí)的意義，充實(shí)實(shí)驗(yàn)觀的建構(gòu)；強(qiáng)調(diào)離子方程式的規(guī)范書寫遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒的原則，強(qiáng)化守恒觀的建構(gòu)。

表2 離子反應(yīng)核心概念建構(gòu)

2.精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)和觀念的雙重建構(gòu)

（1）精心設(shè)計(jì)表格，引領(lǐng)思維發(fā)展，建構(gòu)核心概念

a.表2要求完成分組實(shí)驗(yàn)①～⑥，填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式。

b.表2“微觀分析反應(yīng)情況”的引領(lǐng)下，結(jié)合電解質(zhì)在溶液中的電離情況，分組交流實(shí)驗(yàn)①～⑥溶液中的離子在反應(yīng)前后的變化，揭示化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，建構(gòu)離子反應(yīng)的概念。

c.引發(fā)學(xué)生用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)表征化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，建構(gòu)離子方程式的概念。

d.比較實(shí)驗(yàn)①和②，③和④，⑤和⑥的化學(xué)方程式和離子方程式，認(rèn)識(shí)離子方程式的意義——可以表示一種類型的離子反應(yīng)。鼓勵(lì)學(xué)生列舉三個(gè)離子方程式所能代表的另一反應(yīng)的化學(xué)方程式，深化對(duì)離子方程式意義的理解，捕捉迷思概念——CO32-+2H+=CO2↑+H2O表示碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)，H++OH-=H2O可表示氫氧化鋇溶液與硫酸的反應(yīng)。

e.據(jù)表2實(shí)驗(yàn)①～⑥，引導(dǎo)學(xué)生歸納復(fù)分解型離子反應(yīng)發(fā)生的條件（生成沉淀、氣體或水），并通過討論交流將認(rèn)識(shí)上升到離子間通過反應(yīng)導(dǎo)致離子濃度降低的高度。

f.表2要求完成分組實(shí)驗(yàn)⑦～⑧，分組交流反應(yīng)能否發(fā)生并闡述判斷依據(jù)。捕捉迷思概念——醋酸鈉與鹽酸不反應(yīng)，復(fù)分解型離子反應(yīng)一定要生成沉淀、氣體或水。

（2）深化探究學(xué)習(xí)，提升認(rèn)知水平，消弭迷思概念

表3 主要迷思概念的形成原因與消弭策略

［深化探究1］醋酸鈉溶液與鹽酸是否反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)操作：①取等體積兩份稀鹽酸，其中一份中加入濃醋酸鈉溶液，另一份加入與濃醋酸鈉溶液等體積的水②測(cè)定并比較兩份溶液的pH值。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入醋酸鈉溶液的那份稀鹽酸pH較大。

現(xiàn)象分析：pH較大，則c（H+）較小，Cl-與H+在稀溶液中不反應(yīng)，表明CH3COO-與H+發(fā)生了反應(yīng)，生成了難電離的CH3COOH。

符號(hào)表征：H++CH3COO-=CH3COOH

提升認(rèn)識(shí)：復(fù)分解型離子反應(yīng)發(fā)生條件：生成難溶物質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)和難電離物質(zhì)。

告知學(xué)生弱酸（CH3COOH）、弱堿（NH3·H2O）和水是常見的難電離物質(zhì)。

［深化探究2］氫氧化鋇溶液與硫酸反應(yīng)的定量分析

實(shí)驗(yàn)操作：往氫氧化鋇溶液中逐滴加入稀硫酸，跟蹤測(cè)定反應(yīng)過程的溶液pH值和電導(dǎo)率變化。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象［4］：

現(xiàn)象分析：定性分析——Ba2+、SO42-結(jié)合為BaSO4沉淀；H+、OH-結(jié)合成H2O。定量分析——當(dāng)pH≈7時(shí)（OH-+H+=H2O反應(yīng)完成），電導(dǎo)率近似為零（Ba2++ SO42-=BaSO4↓反應(yīng)完全），從Ba（OH）2的組成可知參加反應(yīng)的Ba2+和OH-之比為2∶1。

符號(hào)表征：Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O

提升認(rèn)識(shí)：通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的演示，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)氫氧化鋇溶液中滴加硫酸，同時(shí)發(fā)生OH-+H+=H2O，Ba2++SO42-=BaSO4↓兩個(gè)離子反應(yīng)，且兩者間存在特定的量的關(guān)系，書寫離子方程式必須依據(jù)客觀事實(shí)準(zhǔn)確反映出這種內(nèi)在聯(lián)系。

［深化探究3］離子方程式的規(guī)范書寫

研讀教材p32，領(lǐng)悟“拆”的原則——可溶于水且完全電離的物質(zhì)（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、絕大多數(shù)可溶性鹽）拆成離子形式，其余物質(zhì)（難溶物質(zhì)、難電離物質(zhì)、氣體等）需保留化學(xué)式?！安椤钡哪繕?biāo)——是否滿足電荷守恒和質(zhì)量守恒意識(shí)的客觀事實(shí)。完成碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的離子方程式的正確書寫。

表4 離子反應(yīng)的應(yīng)用及其原理的理解

（3）聯(lián)系生產(chǎn)生活，解決實(shí)際問題，體驗(yàn)學(xué)習(xí)價(jià)值

以學(xué)生熟悉粗鹽提純和氯離子檢驗(yàn)為情境，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和流程分析，從離子反應(yīng)的角度領(lǐng)悟氯離子檢驗(yàn)中稀硝酸的作用，理解粗鹽提純過程中各種試劑添加的用量與順序，把握過濾操作的時(shí)機(jī)，深化對(duì)粗鹽提純化學(xué)原理的理解，強(qiáng)化離子方程式的書寫訓(xùn)練。

（4）盤點(diǎn)學(xué)習(xí)收獲，鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化觀念建構(gòu)

［知識(shí)篇］

①離子反應(yīng)——有離子參加的化學(xué)反應(yīng)；

②離子方程式——用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來表示反應(yīng)的式子；

③離子方程式的意義——能表示同一類型的離子反應(yīng)；

④復(fù)分解型離子反應(yīng)發(fā)生的條件——生成難溶物質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)、難電離物質(zhì)（弱酸、弱堿、水是常見的難電離物質(zhì)）；

⑤離子方程式書寫的一般步驟：“寫”、“改”、“刪”、“查”。

［觀念篇］

①從離子變化的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，從離子濃度變化的角度把握離子反應(yīng)進(jìn)行的方向。

②實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)和研究的重要方法，實(shí)驗(yàn)方案的嚴(yán)謹(jǐn)是取得正確認(rèn)識(shí)的前提，實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)化是提高認(rèn)識(shí)水平的保障。離子方程式必須正確反映實(shí)驗(yàn)事實(shí)。

③電荷守恒、質(zhì)量守恒是書寫離子方程式必須遵循的原則，也是判斷離子方程式書寫正確與否的一種判據(jù)。

［1］中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［M］.北京：人民教育出版社，2003：11

［2］宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書：化學(xué)（必修1）［M］.北京：人民教育出版社，2007：31～33

［3］王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書：化學(xué)（必修1）［M］.南京：江蘇教育出版社，2004：47～48

［4］王磊主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書：化學(xué)（必修1）［M］.濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2004：41～43

［5］保志明.運(yùn)用實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)概念的建構(gòu)過程——“離子反應(yīng)的教學(xué)與思考”［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012，（7）：16-17

1008-0546（2014）01-0011-04

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10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.004