“宏觀辨識與微觀探析”核心素養(yǎng)在教學(xué)中的應(yīng)用

莫梅

【摘要】? 化學(xué)是從微觀層面解釋宏觀性質(zhì)的學(xué)科，宏觀與微觀的聯(lián)系是化學(xué)學(xué)科不同于其他學(xué)科最具特征的思維方式，宏觀辨識和微觀探析也正是中學(xué)化學(xué)核心素養(yǎng)要求之一。三大守恒的微觀分析是高中的一大難點，大部分學(xué)生會覺得混亂，解題有難度，本課例希望能突破這難點。

【關(guān)鍵詞】? 宏觀辨識和微觀探析 三大守恒 微粒觀教學(xué)

【中圖分類號】? G633.8? ? ? ? ? ? ? ?? ? 【文獻標識碼】? A 【文章編號】? 1992-7711（2020）17-082-03

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三大守恒內(nèi)容是比較難學(xué)的，該部分內(nèi)容要求學(xué)生具有抽象的微粒觀、形成建模整體思想，但由于學(xué)生從宏觀到微觀的思維發(fā)展還不全面，同時該部分知識還具有知識面廣、理論性強等特點，因此對老師的教學(xué)是一大挑戰(zhàn)。

一、教學(xué)主題內(nèi)容及教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.教學(xué)主題內(nèi)容

守恒法是中學(xué)化學(xué)中的重要思想之一?！叭芤褐腥笫睾恪蔽挥谶x修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章第三節(jié)鹽類水解專題內(nèi)容，電解質(zhì)溶液中的三大守恒關(guān)系包括電荷守恒、物料守恒以及質(zhì)子守恒3種關(guān)系。教學(xué)上能達到：一是要熟練掌握三個守恒的基本原理;二是要理清思路，準確分析出溶液中存在的所有微粒，從微粒角度分析溶液中微粒的變化，能從溶液中微粒種類和來源、微粒間的相互作用以及相互作用的結(jié)果，找出它們的相互關(guān)系。

2.教學(xué)現(xiàn)狀分析

三大守恒內(nèi)容是高中化學(xué)電解質(zhì)溶液的教學(xué)的難點和重點之一，也是高考的熱點之一，但是當(dāng)前文獻在這方面研究偏少，教學(xué)方式上也偏向于傳統(tǒng)教學(xué)：給出原理-解釋-習(xí)題應(yīng)用-鞏固，學(xué)生只是被動地接受知識，對于三大守恒的微粒觀本質(zhì)并沒有清晰的認識，所以題目一變學(xué)生思維又引起混亂，解題有難度，出錯率增大。

二、教學(xué)思想與創(chuàng)新點

微粒作用觀是微觀角度的核心，用微粒作用觀統(tǒng)領(lǐng)化學(xué)學(xué)習(xí)，可以有效的豐富學(xué)生的微觀認識，并能夠指導(dǎo)對物質(zhì)及其變化規(guī)律的理解和研究。只有從微粒作用觀角度建構(gòu)學(xué)生的化學(xué)認識，才能使學(xué)生在本質(zhì)層面理解化學(xué)，形成真正的有意義學(xué)習(xí)。

基于“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)下對《溶液中三大守恒》的研究，引導(dǎo)學(xué)生從微粒角度分析溶液中微粒的變化，能從溶液中微粒種類和來源、微粒間的相互作用以及相互作用的結(jié)果，找出它們的相互關(guān)系，幫助學(xué)生更好接受和理解本節(jié)內(nèi)容，突破本節(jié)重點難點。

三、教學(xué)目標

1.掌握電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒的基本原理。

2.從微粒觀角度認識三大守恒原理，形成基本的建模思維。

3.發(fā)展學(xué)生的認知方式，促進其微粒觀（微粒的種類、數(shù)量、來源、去向）及動態(tài)觀（基于平衡的動態(tài)觀）的進一步深化，形成定量觀及系統(tǒng)觀。

四、教學(xué)流程

五、教學(xué)實錄

【環(huán)節(jié)一】電荷守恒微粒教學(xué)突破

在電解質(zhì)溶液中，不管溶液中離子類型有幾種，溶液本身應(yīng)該是一直呈現(xiàn)中性水平的，也就是說陰離子所帶的負電荷總數(shù)應(yīng)該與陽離子所帶的正電荷數(shù)量相等。學(xué)生的易錯點在于離子所帶電荷數(shù)和守恒式系數(shù)關(guān)系，所以微觀教學(xué)中重點突出電荷數(shù)，然后列守恒式。學(xué)生設(shè)計活動見圖1所示。

學(xué)生對電荷守恒的分析完成了一個建模的思維過程。先分析溶液中的電離和水解過程，找全溶液中的離子種類。然后突破易錯點，用黏土把離子所帶電荷標注出來，清楚電荷數(shù)和離子之間的關(guān)系。最后由電荷守恒的原理，把微觀分析用符號表征出來，正確寫出電荷守恒式。

學(xué)生的活動結(jié)果如圖2所示：

【環(huán)節(jié)二】物料守恒微粒教學(xué)突破

電解質(zhì)溶液中某些離子會在化學(xué)反應(yīng)過程中發(fā)生水解或電離，這會導(dǎo)致離子種類的激增，但無論它的種類變化為多少種，它其中所涵蓋的特定元素原子總數(shù)應(yīng)該呈現(xiàn)標準的守恒關(guān)系。以Na2CO3溶液為例設(shè)計見圖3所示：

學(xué)生對物料守恒的分析完成了一個建模的思維過程。找準某兩種元素的原子數(shù)量等式，然后找各自形式，通過水解前后的微觀過程對比，找出物料守恒關(guān)系式。

學(xué)生的活動結(jié)果如圖4所示：

【環(huán)節(jié)三】質(zhì)子守恒微粒教學(xué)突破

在我所學(xué)習(xí)的電解質(zhì)溶液質(zhì)子守恒關(guān)系中，我知道粒子會電離出H+，而它的總數(shù)應(yīng)該與粒子接受的H+總數(shù)與水溶液中的H+總數(shù)相加之和相等，依然以Na2CO3溶液為例設(shè)計如圖5所示：

學(xué)生對質(zhì)子守恒的原理進行微觀角度的分析，H原子的數(shù)量、來源、去向通過這個模型對比可以把抽象變直觀，更好的列出質(zhì)子守恒關(guān)系式。

學(xué)生的活動結(jié)果如圖6所示：

六、教學(xué)效果與反思

三大守恒內(nèi)容的設(shè)計有利于學(xué)生微粒觀的建構(gòu)，能從某種微粒的來源、數(shù)量、去向來分析三大守恒原理，能夠有效地突破難點。同時課堂上有效的建?；顒?，引導(dǎo)學(xué)生建立化學(xué)知識體系，強調(diào)學(xué)生自主建構(gòu)知識，符合當(dāng)代學(xué)生的發(fā)展需求，也有利于為新課改提供教學(xué)思路。

物質(zhì)微粒觀的培養(yǎng)對學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)是有意義的，在高中生的頭腦中構(gòu)建較為合理且較為高層次的物質(zhì)微粒觀是可實現(xiàn)的。基于物質(zhì)微粒觀的教學(xué)讓學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的思路一下清晰起來，突然發(fā)現(xiàn)所有的化學(xué)問題都可以通過微粒間的相互作用來解釋，零碎的化學(xué)知識通過物質(zhì)微粒觀很好的串聯(lián)起來。

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