基于核心素養(yǎng)下的離子相互作用教學(xué)策略分析

解 偉 費(fèi)永利 唐華亮

（1.廣東省湛江市第二十中學(xué) 廣東湛江 524000；2.廣東省湛江市第六中學(xué) 廣東湛江 524000）

化學(xué)核心素養(yǎng)主要培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)思維、自主學(xué)習(xí)能力等關(guān)鍵能力和必備品質(zhì)[1]?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)對微觀探析、反應(yīng)的動態(tài)規(guī)律、推理與本質(zhì)規(guī)律、探究與創(chuàng)新和環(huán)保等五個方面提出標(biāo)準(zhǔn)[2]。在人教版選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章《水溶液中的離子平衡》教學(xué)中，如何貫徹核心素養(yǎng)理論，將離子平衡知識與核心素養(yǎng)理念結(jié)合，全面培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)，是本文討論的問題關(guān)鍵。

一、平衡與變化思想貫徹始終

1.明確平衡與變化思想貫徹始終。全章共有弱電解質(zhì)的電離、水的電離、鹽類的水解、難溶電解質(zhì)的溶解平衡等四種類型。培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)其共性和分析其特性的能力。

2.體會平衡的動態(tài)性。動態(tài)平衡是平衡的重要特征。外界條件對平衡的影響最終都是通過動態(tài)平衡實現(xiàn)的。只有把握動態(tài)平衡這一特點，才能具體闡述在恒定的密閉容器中，加入一定量的生成物，如果生成物的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物的物質(zhì)的量時，與加入反應(yīng)物的物質(zhì)的量相同則最終形成等效的平衡這一特點。

3.認(rèn)識平衡的獨(dú)立性與關(guān)聯(lián)性。醋酸存在電離平衡。在醋酸中加入氫氟酸。醋酸的平衡逆向移動。達(dá)到平衡后，醋酸分子濃度不再變化，醋酸根和氫離子濃度也不再變化。此時，氫氟酸也存在電離平衡。兩個平衡之間，氫離子濃度相同，平衡常數(shù)不變。同理可知，水溶液中，加入酸溶液，水的平衡保持獨(dú)立性，即平衡常數(shù)不變。水與弱酸分別建立獨(dú)立的電離平衡，同時氫離子濃度相同使得兩個平衡具有關(guān)聯(lián)性。

二、構(gòu)建宏觀與微觀的橋梁

宏觀與微觀是事物的兩個側(cè)面。而構(gòu)建兩者之間的聯(lián)系是十分重要。宏觀現(xiàn)象的辨識能夠為微觀提供依據(jù)，微觀的分析能夠解析宏觀的現(xiàn)象。根據(jù)鹽類的水解一節(jié)內(nèi)容，用pH 試紙測試強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽、強(qiáng)酸弱堿鹽、強(qiáng)堿弱酸鹽的酸堿性，進(jìn)而探究出鹽類水解的本質(zhì)。使學(xué)生體會宏觀現(xiàn)象是微觀的表征，微觀反應(yīng)是宏觀現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和本質(zhì)。由此建立起宏觀模型，從模型中抽象出事物的本質(zhì)規(guī)律。進(jìn)一步利用本質(zhì)規(guī)律解決一系列高考考查問題和生活中遇到的問題。

通過宏觀辨識反向判斷微觀本質(zhì)也是常用的方法。如鹽類的水解涉及的問題中，在1 mol/L 碳酸氫鈉溶液中，顯堿性，而1 mol/L 亞硫酸氫鈉溶液顯酸性。碳酸氫鈉顯堿性，因此我們判斷碳酸氫鈉的水解大于電離，而亞硫酸氫鈉顯酸性，由此我們判斷亞硫酸氫鈉是電離大于水解?，F(xiàn)象反映本質(zhì)，宏觀對微觀進(jìn)行判斷和分析。宏觀是微觀的判斷，微觀是宏觀的本質(zhì)，體現(xiàn)宏觀和微觀哲學(xué)上的辯證統(tǒng)一。

三、建立離子平衡模型的變化與推理

解決離子濃度大小比較問題時，需要建立起離子平衡模型。以1 mol/LNa2CO3溶液中離子濃度大小為例，首先分析鹽的電離和碳酸根的水解以及水的電離平衡。根據(jù)鹽的電離可知，離子濃度最大的是鈉離子濃度。假定碳酸鈉溶液中，碳酸根不水解的情況下，鈉離子濃度是碳酸根濃度的兩倍。而碳酸根水解，碳酸根減少。所以鈉離子濃度最大。其次是碳酸根離子濃度。雖然碳酸根會有少部分水解。但是碳酸鈉在水溶液中完全電離成鈉離子和碳酸根。而碳酸根的水解，相對于碳酸鈉的電離，是極其微弱的。假定碳酸氫根和氫氧根在碳酸根水解過程中是1:1。由于碳酸氫根繼續(xù)水解成碳酸根和氫氧根，碳酸氫根減少，而氫氧根離子濃度增加。所以，氫氧根離子濃度大于碳酸氫根離子濃度。最后，由于HCO3-會水解成碳酸分子和氫氧根，由于碳酸分子相對于水溶液電離的氫離子而言仍然較大。由此我們可以建立起鹽溶液的水解平衡模型。

四、綜合探究與社會責(zé)任

在全章學(xué)習(xí)完成后，設(shè)計綜合性實踐課程。以解決朱鵬飛等研究者提出的跨學(xué)科核心素養(yǎng)難以真正落地的擔(dān)憂[3]。立足于問題解決、科學(xué)探究和實踐的項目教與學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今國際科學(xué)教育最具活力的方式[4]。

例如設(shè)立綜合實踐課題：區(qū)域內(nèi)水資源離子的檢測。取區(qū)域內(nèi)常見河流湖泊等水資源，對其進(jìn)行水質(zhì)離子檢測。比如SO42-離子檢測，Cl-的檢測，酸堿性的檢測與滴定，F(xiàn)e3+和Cu2+離子檢測與沉淀分離等。這個實驗創(chuàng)新設(shè)計，讓學(xué)生體會到溶液的配置以及酸堿滴定等實際應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維，讓學(xué)生感受到科學(xué)創(chuàng)新和實驗中可能遇到的困難以及如何克服。培養(yǎng)學(xué)生開放性解決問題的思維和創(chuàng)新意識。

五、結(jié)束語

課堂教學(xué)是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的主要陣地[5]，以學(xué)科素養(yǎng)貫徹始終。教學(xué)實踐中將所學(xué)知識進(jìn)行規(guī)劃內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。再通過綜合實踐課題進(jìn)行規(guī)劃培養(yǎng)學(xué)生實驗探究與創(chuàng)新思維，培養(yǎng)其善于運(yùn)用化學(xué)思維分析解決實際問題的能力，體會學(xué)科價值追求[6]。