精心設(shè)疑，在高三復(fù)習(xí)中培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)

文/佛山市順德區(qū)龍江中學(xué) 溫 堅(jiān)

高中化學(xué)課程標(biāo)注修訂組提出了五個(gè)新的高中化學(xué)核心素養(yǎng)，如何在平時(shí)的高中化學(xué)教學(xué)工作中落實(shí)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，是每一個(gè)高中化學(xué)教師必須思考和實(shí)踐的首要任務(wù)。本文以“高三鹽類水解的原理及影響因素復(fù)習(xí)”為例，探究如何精心設(shè)疑，在高三復(fù)習(xí)中培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

一、案例主題

本節(jié)課首先對鹽類水解的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行快速梳理，然后進(jìn)行三個(gè)重點(diǎn)問題的討論。先引導(dǎo)學(xué)生 自己推導(dǎo)出電離常數(shù)和水解常數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系式，教師從水解原理的角度加以解釋，并據(jù)此通過計(jì)算解決三個(gè)經(jīng)典問題。然后分別從定性和定量兩個(gè)角度討論解釋越弱越水解和越稀越水解，并討論解釋等濃度的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液的堿性強(qiáng)弱。最后以碳酸的一二級(jí)電離常數(shù)為切入點(diǎn)，通過計(jì)算碳酸氫根的水解常數(shù)，比較碳酸氫根的電離常數(shù)和水解常數(shù)，得出有關(guān)弱酸酸式根離子溶液酸堿性的一般規(guī)律。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)

教 學(xué) 設(shè) 計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)及教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖展示基礎(chǔ)梳理的1、2、3點(diǎn),并提問化學(xué)成績一般的學(xué)生回答基礎(chǔ)梳理 一、鹽類水解1.定義:在溶液中鹽電離出來的弱離子跟水電離產(chǎn)生的H+或OH-結(jié)合生成的反應(yīng)。 2.實(shí)質(zhì):鹽電離→弱酸的陰離子→結(jié)合弱堿的陽離子→結(jié)合{}→破壞了→水的電離程度→c(H+)≠c(OH-)→溶液呈堿性、酸性或中性。3.特點(diǎn)→水解反應(yīng)是反應(yīng)→水解反應(yīng)是反應(yīng)的逆反應(yīng)→水解反應(yīng)程度很提問基礎(chǔ)一般的同學(xué)起立回答,其他同學(xué)跟著回答問題同學(xué)的思路復(fù)習(xí)回憶簡單但必須掌握的內(nèi)容快速梳理一遍對問題討論1進(jìn)行討論解答問題討論1:醋酸的電離常數(shù)(Ka)與醋酸根的水解常數(shù)(Kh)/一水合氨(NH3·H2O)的電離常數(shù)(Kb)與銨根的水解常數(shù)(Kh)有什么數(shù)學(xué)關(guān)系?請同學(xué)們分別寫出相應(yīng)的電離常數(shù)和水解常數(shù)的表達(dá)式出來進(jìn)行觀察推導(dǎo)出結(jié)論:Ka·Kh==Kw 或Kb·Kh==Kw提問:此公式的意義是什么?討論并提問回答意義:弱酸(弱堿)電離常數(shù)與對應(yīng)離子水解常數(shù)的乘積為水的離子積寫出醋酸(氨水)的電離平衡常數(shù)表達(dá)式、醋酸根(銨根)的水解平衡和水解平衡常數(shù)表達(dá)式;推理兩者關(guān)系學(xué)生動(dòng)手演繹推導(dǎo)出公式的意義,既加深對此公式的印象,又通過公式的推導(dǎo)提升學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感和自信心從水解原理(定性)上對公式進(jìn)行解釋和理解前面的推導(dǎo)為純數(shù)學(xué)(定量)推導(dǎo)過程,我們?nèi)绾螐乃庠?定性)上進(jìn)行理解呢?CH3COO-+ H2OCH3COOH + OH- Kh按照水解原理,水解的過程可分為以下兩步:H2OH+ + OH- KwCH3COO-+ H+CH3COOH 1/Ka{根據(jù)蓋斯定律,Kh==Kw·1/Ka即Ka·Kh==Kw根據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算規(guī)律,從水解的過程理解公式的來源加深對水解過程和水解原理的理解運(yùn)用上述公式解決三個(gè)經(jīng)典問題已知:Ka(CH3COOH)≈Kb(NH3·H2O) =1.8×10-5,提問學(xué)生回答經(jīng)典問題:1.等濃度的CH3COOH和CH3COONa溶液呈性,為什么?2.等濃度的NH3·H2O和NH4Cl溶液呈性?3.CH3COONH4溶液呈性,為什么?計(jì)算水解常數(shù),并與電離常數(shù)進(jìn)行比較得出結(jié)論將難以理解的問題通過計(jì)算很容易得到結(jié)論,提升解決難題信心

(續(xù)上表)

教 學(xué) 設(shè) 計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)及教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖對問題討論2鹽類水解的影響因素進(jìn)行思考討論解答,并運(yùn)用剛才問題討論2:影響鹽類水解平衡的因素 內(nèi)因:“越弱越水解”怎樣從定性和定量兩個(gè)角度理解這個(gè)規(guī)律呢?從定性(弱酸電離)的角度進(jìn)行分析:正向程度越小逆向反應(yīng)程度越大從定量(電離水解常數(shù))的角度進(jìn)行分析:Ka·Kh==Kw Ka越小則Kh越大熟讀越弱越水解的含義,并從定性的角度如何解釋,然后由公式進(jìn)行推導(dǎo)運(yùn)用剛才推導(dǎo)的公式,從定性和定量的角度加深對越弱越水解的規(guī)律的理解對問題4進(jìn)行討論解答,加深對越弱越水解的理解和應(yīng)用經(jīng)典問題4:同濃度Na2CO3(aq)、NaHCO3(aq)的堿性強(qiáng)弱同學(xué)們相互討論后,提問一名同學(xué)回答,強(qiáng)調(diào)對應(yīng)酸的酸性強(qiáng)弱因?yàn)镃O32-對應(yīng)酸是HCO3-,HCO3-對應(yīng)酸是H2CO3,酸性HCO3-

課堂小結(jié)：本節(jié)課推導(dǎo)了弱酸(弱堿)的電離常數(shù)與其對應(yīng)離子水解常數(shù)的關(guān)系式：Ka(Kb)·Kh=Kw，應(yīng)用公式定性理解及定量推導(dǎo)鹽類水解的影響因素(越弱、越熱、越稀越水解)和弱酸酸式根離子的電離程度與水解程度的比較。

三、教學(xué)反思

教學(xué)實(shí)施過程中，以弱酸(弱堿)的電離常數(shù)與其對應(yīng)離子水解常數(shù)的關(guān)系式Ka(Kb)·Kh=Kw的推導(dǎo)和解釋為引領(lǐng)，從定性和定量兩個(gè)角度進(jìn)行解釋和相應(yīng)的定量計(jì)算，使學(xué)生對鹽類水解的規(guī)律及影響因素有了更深入的理解。同時(shí)，在此過程中也培養(yǎng)了學(xué)生的計(jì)算能力和利用新公式新信息解決問題的能力。從課堂情況看，本節(jié)課很好地體現(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思想并很好地完成了教學(xué)設(shè)計(jì)，學(xué)生對公式的推導(dǎo)和解釋以及后續(xù)討論的三個(gè)問題的學(xué)習(xí)積極性很高，課堂探究的氣氛很濃厚，能緊跟老師上課的進(jìn)程積極思考和計(jì)算。從學(xué)生的反饋來看，學(xué)生對Ka·Kh==Kw的推導(dǎo)和運(yùn)用、水解的影響因素等重點(diǎn)知識(shí)掌握得很不錯(cuò)，有效完成了本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)表現(xiàn)良好，在復(fù)習(xí)過程培養(yǎng)學(xué)生的高中化學(xué)核心素養(yǎng)。