通過第一章和第二章的學習,學生已初步認識了什么是化學,也初步了解了身邊最常見的一些物質——空氣、氧氣、二氧化碳、水等的性質,變化,用途,以及制取途徑。隨著這些具體的化學知識積累,學生對身邊由各種各樣的物質構成的五彩繽紛的宏觀世界會產(chǎn)生進一步探究的欲望:這么多物質是怎么構成的呢?為什么不同的物質之間有些性質千差萬別,有些物質性質卻很相似呢?
初三的學生對元素、原子、分子已經(jīng)有了初步的認識。基本上已經(jīng)把元素的概念和要素、單元構成的概念混同。而學生對分子、原子也已經(jīng)有了一些了解。從元素看,元素確實是宏觀上物質組成的要素,基本構成,但是元素究竟是什么,卻是我們要在化學中讓學生體會的。從分子、原子的教學處理上,我們也要有所側重,注意利用學生已有的知識。在此基礎上,也要糾正學生的一些錯誤認識,去了解分子、原子的特征,理解分子原子間的關系,解釋一些宏觀的現(xiàn)象。
基于以上了解,我在第三章教學中大致分成三大步驟。
一、知識鋪墊的過程
我們在物質構成的教學中首要的就是幫助學生形成微粒觀,用微粒的觀點看物質。教師必須選擇適當?shù)慕虒W手段,如實物模型、圖表、電化教學、多媒體課件、影視錄像等,加強直觀教學,把抽象概念具體化、形象化,以形象思維強化認識的表象,從而推進抽象思維的發(fā)展。另外,在學生初步形成了抽象概念以后,要加強運用,把抽象概念演繹到具體的問題解決之中,使抽象認識具體化、形象化。
物質作為一種客觀存在,能被我們的感覺器官感知。例如:水、過氧化氫、石頭,第二章中進行試驗的一些物質,都是我們能夠感知的。那這些物質內部的微觀結構是怎樣的呢?用滴管吸取少量花露水后,可以把花露水一滴一滴擠出;粉筆可以被折成一個個小段,還可以磨成粉,用放大鏡觀察粉末,還可以看到它是由一個個更小的顆粒組成;這些都表明物質是由微粒組成的。當我們把一滴水一步一步地分割,分到一定程度,它仍然能夠保持水的化學性質,但是如果我們再繼續(xù)分割,表現(xiàn)出的就不再是水的化學性質。
但是,我們肉眼已經(jīng)無法觀察。需要通過眼前的現(xiàn)象告訴學生,肉眼看不到微粒是存在的。到第六章,學生學習的溶液的形成時,我們正好可以聯(lián)系第三章的知識,明晰溶液中物質分散的形式,區(qū)別溶液、懸濁液和乳濁液。
在學生已經(jīng)知道物質由微粒構成的基礎上,進一步去了解微粒的性質,利用微粒的性質去解釋一些宏觀的現(xiàn)象。如:手握法檢驗裝置氣密性、濕衣服曬干等。知道了物質由微粒構成以后,引導學生去思考:二氧化碳和氧氣的性質相同嗎?學生都知道是不同的,結合物質都是由微粒構成的提出不同物質由不同微粒構成,分子、原子、離子的引出就顯得水到渠成。不同物質具有不同化學性質的原因,就是構成不同物質的微粒不同。
同種物質由同種微粒構成。例如:水就是由水分子構成的,在水中能保持水化學性質的最小微粒就是水分子。大量的水分子聚集在一起以后就形成了宏觀上的水,一杯水的質量就是構成這一杯水的所有水分子的質量之和。
學生到這里形成對分子、原子的認識。分子、原子、離子都是微小的構成物質的微粒,物質由什么微粒構成就由什么微粒保持它的化學性質。
二、深入理解的過程
電解水后從現(xiàn)象上分析,生成了氫氣和氧氣,物質的化學性質發(fā)生了改變,說明構成水的微粒在通電以后變成了構成氫氣和氧氣的微粒。利用模型,教具或者視頻播放探究水電解的過程。得到電解水過程中的一些基本信息。
在水通電分解生成氫氣和氧氣的反應中,保持水、氫氣、氧氣化學性質的微粒分別是水分子、氫分子、氧分子。在反應中水分子被分解為氫原子和氧原子,然后氫原子和氧原子分別重新組合,每兩個氫原子構成一個氫分子,大量氫分子構成氫氣,每兩個氧原子構成一個氧分子,大量氧分子構成氧氣。從上述反應可以發(fā)現(xiàn),化學反應前后分子發(fā)生改變,而原子不變,進一步分析可以得出分子和原子的本質區(qū)別是化學變化中,分子可分而原子不可分。
分子是由原子構成的。那么原子的結構又是怎么樣的呢?原子結構的學習正式浮出水面。
水就是由水分子構成的,在水中能保持水化學性質的最小微粒就是水分子。大量的水分子聚集在一起以后就形成了宏觀上的水,一杯水的質量就是構成這一杯水的所有水分子的質量之和。而水分子是由氫原子和氧原子構成的,一個水分子的質量就是構成中氫原子和氧原子的質量之和。相對原子質量,相對分子質量知識的引入和滲透也可以在這里展開。
元素概念的形成,到這里也就變得很方便。
不同的分子是由原子構成的,如:水分子中的氫原子,氫氣分子中的氫原子,氯化氫分子中的氫原子,雙氧水分子中的氫原子,這許許多多的氫原子的總稱就是氫元素,都可以用H表示。
物質都是由元素組成的,這一觀點在第一章中就已經(jīng)有所呈現(xiàn),再結合微粒的觀點形成的元素概念,我們可以明確地知道,物質是由元素組成的,不同物質中可能含有同種元素,物質的總質量也是組成物質的元素質量之和(這里可以為元素質量分數(shù)的計算埋下種子)。
三、運用概念解決問題的過程
當學生學會了用微粒的觀點看物質、看現(xiàn)象,形成了分子、原子、元素的概念之后,我們就可以運用這些知識去解決一些問題。如:化學式的書寫,根據(jù)化學式的計算、符號的含義的學習,都要用到在前兩個階段形成的微粒觀和形成的相關概念。
以根據(jù)化學式計算化合物中元素質量分數(shù)為例。因為同種物質構成的微粒是一樣的,所以某種純凈物就是由許多個相同的分子構成的,分子又是有原子構成的。而元素就是相同一類原子的總稱,所以計算物質中某元素的質量分數(shù)和計算一個分子中某個原子的質量分數(shù)得到的結果是一樣的。
綜上所述,在物質構成的教學中,我們應側重于宏觀現(xiàn)象的微觀解釋,將微粒知識緊密地與宏觀物質相聯(lián)系,及時地讓學生運用所學的一些微粒性質和相關知識去解釋一些宏觀的現(xiàn)象和宏觀物質的性質。但是,最重要的還是物質微粒觀的形成,這個觀點將再整個第三章中起到基石的作用,對分子、原子及元素概念的形成有著尤為重要的作用。