“微粒觀”在“離子反應”教學中的運用

韋新建

課程標準指出，高中階段化學教學的重要任務之一就是要培養(yǎng)學生的微粒觀，引導他們從微觀的角度來認識化學世界。在整個高中化學學習過程中，微粒觀的內(nèi)容貫穿始終，在不同的學段均有不同程度的體現(xiàn)，其中，在“離子反應”這一知識版塊體現(xiàn)得尤為典型。具體說來，“離子反應”主要包括復分解、鹽類水解及氧化還原反應三種類型。在教學過程中，我從微粒觀的角度引導學生探究核心概念，整體建構(gòu)；應用已有知識，發(fā)展思維；探究反應事實，問題引領；借助小組合作的開展，在任務驅(qū)動下很好地優(yōu)化教學。

一、探究核心概念，整體建構(gòu)

在學習“離子反應”的過程中，可要求學生從微觀粒子角度探求溶液中物質(zhì)反應的本質(zhì)。從分子到離子，學生需要建立對溶液中離子種類、離子濃度的認識，考慮的問題更加煩瑣，對學生能力的要求更高，所以教師在初始講解的時候，要打牢學生的基礎。

課本中“離子反應”的定義為：存在離子參加或有離子生成的化學反應。兩種類型中的前者與復分解反應需要的條件基本一致，是溶液中酸、堿、鹽之間互相交換離子的反應，最終多生成難溶解、難以電離和容易揮發(fā)的物質(zhì)。這部分內(nèi)容涉及到的知識面相對較廣，教師可在學生總結(jié)的基礎上加以完善，便于學生掌握。生成難溶物質(zhì)的反應，當溶液中有Ca2+、SO42-、CO32-時，Ca2+會首先和CO32-結(jié)合，因為CaCO3較CaSO4更難溶。難電離的物質(zhì)，包括弱酸、弱堿和水，教師最好在這里提一遍，重點讓學生記住一些特殊物質(zhì)，這里的反應就是強酸制弱酸與強堿制弱堿，比如在HCl溶液中加入Ca（ClO）2，Ca（ClO）2就會電離出Ca2+與ClO-，此時就會發(fā)生反應，H+會去結(jié)合ClO-生成弱酸HClO。生成易揮發(fā)性的反應，比如說生成氣體的反應。另外氧化還原反應在化學反應里占據(jù)著非常重要的位置，學生最初接觸到的置換反應就是其中一種，此反應中相同離子的化合價會發(fā)生變化。以上化學反應必須掌握離子氧化及還原性的強弱才可知曉離子反應是否發(fā)生。以Fe與CuSO4溶液的反應為例，其中的眾多相關知識點，學生很容易弄混，教師可以編一些口訣來方便學生記憶，并且要讓學生多說，以此加深印象。

基本概念是建構(gòu)學生認識的基礎，“離子反應”將學生帶入到微觀世界中，教師以核心概念進行教學，讓集體知識與化學概念進行緊密結(jié)合。

二、應用已有知識，發(fā)展思維

在掌握了“離子反應”的基本概念后，教師可結(jié)合實例要求學生繼續(xù)思考探究，在已有知識的基礎上提升思維品質(zhì)，挑戰(zhàn)新的難點。

“鹽類水解”問題在“離子反應”中難度較大，屬于更深一層的知識。鹽類的水解不僅條件多，而且水解產(chǎn)物也多，條件不同水解產(chǎn)物的濃度也不同，學生在剛接觸的時候可能很難接受。其實，“鹽類水解”就是溶液里鹽的離子與水電離出來的H+、OH-兩種離子生成弱電解質(zhì)的反應過程?？碱}往往需要學生準確發(fā)現(xiàn)溶液中的離子種類和濃度排序。教師可分別向?qū)W生展示CH3COONa、NH4Cl、NaCl這三組溶液的pH值并介紹這三種溶液特性：CH3COO-是弱酸CH3COOH的酸式酸根，容易水解；NH4Cl是強酸弱堿鹽，其中的NH4+會發(fā)生水解；NaCl溶液為強酸強堿鹽，兩個離子都不會發(fā)生水解。對于CH3COO-來說，它會和水中電離出來的H+結(jié)合，生成CH3COOH，H2O發(fā)生電離會產(chǎn)生相等的H+、OH-，前面消耗了H+，因OH-的濃度大于H+，溶液為堿性。而對于NH4Cl溶液，NH4+會去和水中電離出來的OH-結(jié)合，生成NH3·H2O，消耗了OH-，使得H+的濃度大于OH-的濃度，溶液顯酸性。以上幾種反應可逆，其離子反應式應用可逆號而不是等號。這些鹽在水中均易溶，有弱酸陰離子或弱堿陽離子，反應生成弱電解質(zhì)才能促進水的電離。教師在教學時及時對這些內(nèi)容進行恰當?shù)目偨Y(jié)，可有效幫助學生構(gòu)建知識框架，強化對學習內(nèi)容的記憶和應用。

鹽類的水解是中學化學比較難的知識點，必須等學生對“離子反應”有了一定的認知之后才可以教授。教師在講解的時候要盡量講究方法，將視角對準學生，根據(jù)他們的理解程度來安排進度。

三、探究反應事實，問題引領

當學生對“離子反應”的掌握程度慢慢提高后，教師就可以讓學生圍繞具體問題去思考了，既能加深認識，還能提升他們思考問題的能力。

教師給學生提出問題，讓他們?nèi)ニ伎?、解決，在這個過程中，學生分析問題，努力探究，注意力深深被吸引。比如讓學生去思考問題：“有幾組強酸：HCl、H2SO4和HNO3，讓它們與強堿NaOH、KOH混合，試著寫出離子方程式。接下來請寫出Ba（OH）2溶液與H2SO4溶液反應的離子方程式，有沒有同學發(fā)現(xiàn)其中存在的差異？”學生思考后，寫出了離子方程式：H++OH-=H2O，這一反應生成的鹽是強酸強堿鹽，不可能出現(xiàn)電離現(xiàn)象。而對于Ba（OH）2與H2SO4進行反應的離子反應式為Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4↓+H2O，顯然Ba（OH）2為強堿，H2SO4為強酸，生成的鹽BaSO4也是強酸強堿鹽。不難看出前面的反應只生成了水，只有H+與OH-，后面的反應中明顯多了很多離子，生成了難溶物質(zhì)BaSO4，是不能拆開的。學生通過這樣的訓練，能很好地應對離子共存問題。在考題中，通常給出物質(zhì)的離子形式，教師可以讓學生進行必要的總結(jié)。比如哪些離子是有顏色的，讓學生整理出來[MnO4-、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Fe（SCN）2+等]；哪些離子是不能在H+的環(huán)境中存在的，等等。避免盲目，省去很多不必要的時間。

教師圍繞核心問題讓學生認識整個知識體系，幫助他們尋找整理的思路，尋找學習的思路。

四、引導小組合作，任務驅(qū)動

小組合作學習首先可以帶動學生的積極性，先進的學生可以帶動落后的學生。在討論的時候，學生就著一個問題去思考，集體榮譽感也在不斷增強。

筆者通常會要求學生接觸高考真題，讓他們?nèi)ジ惺芨呖碱}的特點：“現(xiàn)有6瓶白色固體試劑，分別為氧化鋇、氫氧化鈉、硫酸鈉、硫酸銨、無水硫酸銅、碳酸鈉。能否在只有蒸餾水的情況下去鑒別它們?！笔紫任腋嬖V學生，將6瓶溶液中加入蒸餾水，可以鑒別出來一個。根據(jù)無水硫酸銅遇水會變藍的特性，其中的SO42-還能檢測出Ba2+、CO32-或OH-的存在。通過鑒定出來的Ba2+就能判斷出CO32-和OH-。接下來，在未檢測出來的溶液中加入適量NaOH，便可檢測出剩下的物質(zhì)成分。在小組討論中，該問題被逐步分割瓦解，學生們積極參與研討，順利解決了相對復雜的問題。

教師應選擇合適的問題讓學生討論，這些問題應該具有一定的價值，否則討論就失去意義了。學生在教師的科學指引下學科思維得以凸顯優(yōu)化，對學科的興趣也因此更為濃烈。

化學方程式構(gòu)建了高中化學習題的主體，使用離子反應式表示反應過程勢必需要學生掌握書寫離子方程式這一基本技能。離子反應式在試卷上的涉及面非常廣，它的重要性可想而知。在充足的教學準備下使用更為合適的方式幫助學生理解教學內(nèi)容方可順利提高學生學科核心素養(yǎng)。

編輯/王一鳴 E-mail：51213148@qq.com