【微粒观在离子反应教学中的运用】 什么是微粒观

微粒观在离子反应教学中的运用

微粒观在离子反应教学中的运用 课程标准指出,高中阶段化学教学的重要任务之一就是 要培养学生的微粒观,引导他们从微观的角度来认识化学世 界。在整个高中化学学习过程中,微粒观的内容贯穿始终, 在不同的学段均有不同程度的体现,其中,在“离子反应” 这一知识版块体现得尤为典型。具体说来,“离子反应”主 要包括复分解、盐类水解及氧化还原反应三种类型。在教学 过程中,我从微粒观的角度引导学生探究核心概念,整体建 构;
应用已有知识,发展思维;
探究反应事实,问题引领;

借助小组合作的开展,在任务驱动下很好地优化教学。

一、探究核心概念,整体建构 在学习“离子反应”的过程中,可要求学生从微观粒子 角度探求溶液中物质反应的本质。从分子到离子,学生需要 建立对溶液中离子种类、离子浓度的认识,考虑的问题更加 烦琐,对学生能力的要求更高,所以教师在初始讲解的时候, 要打牢学生的基础。

课本中“离子反应”的定义为:存在离子参加或有离子 生成的化学反应。两种类型中的前者与复分解反应需要的条 件基本一致,是溶液中酸、碱、盐之间互相交换离子的反应, 最终多生成难溶解、难以电离和容易挥发的物质。这部分内 容涉及到的知识面相对较广,教师可在学生总结的基础上加 以完善,便于学生掌握。生成难溶物质的反应,当溶液中有 Ca2+、SO42-、CO32-时,Ca2+会首先和CO32-结合,因为CaCO3较CaSO4更难溶。难电离的物质,包括弱酸、弱碱和水,教 师最好在这里提一遍,重点让学生记住一些特殊物质,这里 的反应就是强酸制弱酸与强碱制弱碱,比如在HCl溶液中加 入Ca(ClO)2,Ca(ClO)2就会电离出Ca2+与ClO-,此时就 会发生反应,H+会去结合ClO-生成弱酸HClO。生成易挥发性 的反应,比如说生成气体的反应。另外氧化还原反应在化学 反应里占据着非常重要的位置,学生最初接触到的置换反应 就是其中一种,此反应中相同离子的化合价会发生变化。以 上化学反应必须掌握离子氧化及还原性的强弱才可知晓离 子反应是否发生。以Fe与CuSO4溶液的反应为例,其中的众 多相关知识点,学生很容易弄混,教师可以编一些口诀来方 便学生记忆,并且要让学生多说,以此加深印象。

基本概念是建构学生认识的基础,“离子反应”将学生 带入到微观世界中,教师以核心概念进行教学,让集体知识 与化学概念进行紧密结合。

二、应用已有知识,发展思维 在掌握了“离子反应”的基本概念后,教师可结合实例 要求学生继续思考探究,在已有知识的基础上提升思维品质, 挑战新的难点。

“盐类水解”问题在“离子反应”中难度较大,属于更 深一层的知识。盐类的水解不仅条件多,而且水解产物也多, 条件不同水解产物的浓度也不同,学生在刚接触的时候可能 很难接受。其实,“盐类水解”就是溶液里盐的离子与水电离出来的H+、OH-两种离子生成弱电解质的反应过程。考题 往往需要学生准确发现溶液中的离子种类和浓度排序。教师 可分别向学生展示CH3COONa、NH4Cl、NaCl这三组溶液的pH 值并介绍这三种溶液特性:CH3COO-是弱酸CH3COOH的酸式酸 根,容易水解;
NH4Cl是强酸弱碱盐,其中的NH4+会发生水 解;
NaCl溶液为强酸强碱盐,两个离子都不会发生水解。对 于CH3COO-来说,它会和水中电离出来的H+结合,生成 CH3COOH,H2O发生电离会产生相等的H+、OH-,前面消耗了 H+,因OH-的浓度大于H+,溶液为碱性。而对于NH4Cl溶液, NH4+会去和水中电离出来的OH-结合,生成NH3·H2O,消耗 了OH-,使得H+的浓度大于OH-的浓度,溶液显酸性。以上几 种反应可逆,其离子反应式应用可逆号而不是等号。这些盐 在水中均易溶,有弱酸阴离子或弱碱阳离子,反应生成弱电 解质才能促进水的电离。教师在教学时及时对这些内容进行 恰当的总结,可有效帮助学生构建知识框架,强化对学习内 容的记忆和应用。

盐类的水解是中学化学比较难的知识点,必须等学生对 “离子反应”有了一定的认知之后才可以教授。教师在讲解 的时候要尽量讲究方法,将视角对准学生,根据他们的理解 程度来安排进度。

三、探究反应事实,问题引领 当学生对“离子反应”的掌握程度慢慢提高后,教师就 可以让学生围绕具体问题去思考了,既能加深认识,还能提升他们思考问题的能力。

教师给学生提出问题,让他们去思考、解决,在这个过 程中,学生分析问题,努力探究,注意力深深被吸引。比如 让学生去思考问题:“有几组强酸:HCl、H2SO4和HNO3,让 它们与强碱NaOH、KOH混合,试着写出离子方程式。接下来 请写出Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应的离子方程式,有没 有同学发现其中存在的差异?”学生思考后,写出了离子方 程式:H++OH-=H2O,这一反应生成的盐是强酸强碱盐,不可 能出现电离现象。而对于Ba(OH)2与H2SO4进行反应的离子 反应式为Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4↓+H2O,显然Ba(OH)2 为强碱,H2SO4为强酸,生成的盐BaSO4也是强酸强碱盐。不 难看出前面的反应只生成了水,只有H+与OH-,后面的反应 中明显多了很多离子,生成了难溶物质BaSO4,是不能拆开 的。学生通过这样的训练,能很好地应对离子共存问题。在 考题中,通常给出物质的离子形式,教师可以让学生进行必 要的总结。比如哪些离子是有颜色的,让学生整理出来 [MnO4-、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Fe(SCN)2+等];
哪些离子 是不能在H+的环境中存在的,等等。避免盲目,省去很多不 必要的时间。

教师围绕核心问题让学生认识整个知识体系,帮助他们 寻找整理的思路,寻找学习的思路。

四、引导小组合作,任务驱动 小组合作学习首先可以带动学生的积极性,先进的学生可以带动落后的学生。在讨论的时候,学生就着一个问题去 思考,集体荣誉感也在不断增强。

笔者通常会要求学生接触高考真题,让他们去感受高考 题的特点:“现有6瓶白色固体试剂,分别为氧化钡、氢氧 化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。能否在只有 蒸馏水的情况下去鉴别它们。”首先我告诉学生,将6瓶溶 液中加入蒸馏水,可以鉴别出来一个。根据无水硫酸铜遇水 会变蓝的特性,其中的SO42-还能检测出Ba2+、CO32-或OH- 的存在。通过鉴定出来的Ba2+就能判断出CO32-和OH-。接下 来,在未检测出来的溶液中加入适量NaOH,便可检测出剩下 的物质成分。在小组讨论中,该问题被逐步分割瓦解,学生 们积极参与研讨,顺利解决了相对复杂的问题。

教师应选择合适的问题让学生讨论,这些问题应该具有 一定的价值,否则讨论就失去意义了。学生在教师的科学指 引下学科思维得以凸显优化,对学科的兴趣也因此更为浓烈。

论文写作DyLW.NET 化学方程式构建了高中化学习题的主体,使用离子反应 式表示反应过程势必需要学生掌握书写离子方程式这一基 本技能。离子反应式在试卷上的涉及面非常广,它的重要性 可想而知。在充足的教学准备下使用更为合适的方式帮助学 生理解教学内容方可顺利提高学生学科核心素养。