探究“離子反應”升華化學核心素養

占永忠

【摘 要】本文闡明化學的核心素養包括變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識等。以高中化學“水溶液中的離子反應”為例，闡述在課堂教學中引導學生探究“離子反應”，提升學生化學核心素養的策略。

【關鍵詞】高中化學 離子反應 核心素養

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）01B-0139-02

我們知道，化學的核心素養包括變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識等，培養學生化學核心素養是當代教師的重要責任與使命。離子反應是高中化學中非常重要的部分，能夠培養學生從不同視角對紛繁復雜的化學變化進行分類研究，揭示各類變化的特征與規律，引導學生學會用對立統一、聯系發展和動態平衡的觀點去觀察、分析與預測化學反應及變化，升華學生的化學核心素養。因此，筆者以“水溶液中的離子反應”為對象談一談在教學中提升學生化學核心素養的策略，使學生加深對離子反應的理解，構建完整的平衡知識體系，提高學生化學核心素養。

一、合理分類，理解概念

分類法是化學教學中常用并且有效的教學方法，通過對教學目標、內容等進行合理分類，構建出一個完整的知識框架，使教學內容變得清晰、條理化，層層深入，引導學生理解概念并掌握相關知識，提高學生的學習效率。

比如筆者對《水溶液的離子平衡》這一章的內容進行教學時，筆者將之分成兩部分來講解，一部分是作為溶劑的水發生的電離，另一部分是溶液中的溶質發生的電離。其中，溶質分為酸、堿、鹽三類。筆者引導學生探究電離程度及溶解度不同情況下發生的電離與離子反應。比如，按照電離程度不同可以將電解質分為強電解質和弱電解質。

強電解質是完全電離，不存在電離平衡，主要包括強酸、強堿和大多數鹽，例如 HNO3、H2SO4、KOH、BaSO4 等。強電解質 H2SO4 在水中會發生電離，其電離方程式為：H2SO4=2H++SO42-

弱電解質在水溶液中部分電離成離子，主要為弱酸、中強酸、弱堿和水，例如 CH3COOH、H2CO3、NH3·H2O、H2O 等，弱電解質 CH3COOH 在水中發生的電離反應為：

該反應是可逆反應，因此水溶液中同時存在 CH3COOH、H+、CH3COO- 這些物質，相反 H2SO4 在水中完全電離，不會存在 H2SO4。

當筆者將每一種分類下的教學內容講解完后，引導學生進行綜合練習，例如 NH3·H2O 水溶液中存在哪些分子，哪些離子呢？由于溶質 NH3·H2O 與溶劑 H2O 都是弱電解質，都不能完全電離，NH3·H2ONH4+ + OH-，H2O H++ OH-，所以溶液中存在分子 NH3·H2O、H2O 與離子 NH4+、H+ 和 OH-。

在上述教學活動中，筆者通過分類法教學讓學生認識了各種化學物質在水溶液中發生的電離反應，引導他們學會分析各類溶液中存在的離子，為學生在后續的學習中能夠準確分析發生的離子反應打好扎實的基礎，高效地完成了教學目標，培養了他們變化觀念與平衡思想這一核心素養。

二、對比操作，自主實驗

對比實驗是一種通過設置兩個或兩個以上實驗組來對實驗結果進行對比與分析，進而探究各種因素與實驗對象的關系的一種實驗方法，這種實驗能夠讓學生非常直觀地發現問題，得出具有說服力的結論。在教學中設計對比實驗有助于引導學生主動去觀察、思考與分析，深入探究離子反應的本質，獲得更加深刻的理解。

比如，筆者對這一章節中《鹽類的水解》這一節的內容進行教學時，設計了如下的對比實驗：首先讓學生制作等量等濃度的氯化鈉（NaCl）水溶液與醋酸鈉（CH3COONa）水溶液，然后測出兩種溶液的 pH值。學生發現氯化鈉（NaCl）水溶液是呈中性的，而醋酸鈉（CH3COONa）水溶液是呈堿性的。筆者對學生提問道：“同學們都知道溶液的酸堿性是與 H+ 和 OH- 濃度有直接關系的，那么，為什么 CH3COONa 水溶液會呈堿性呢？”筆者提示學生運用前面學過的電離知識去分析，學生分析后發現，強電解質 CH3COONa 完全電離生成 CH3COO- 與 Na+，弱電解質 H2O 電離生成 H+ 與 OH-，由于 CH3COOH 是弱電解質，所以 CH3COO- 會與水電離生成的 H+ 結合生成 CH3COOH，致使溶液中 H+ 的濃度變小，OH- 的濃度增大，溶液呈堿性。由此學生發現鹽類水解的實質就是鹽中的弱離子破壞了水的電離平衡，使溶液中 H+ 與 OH- 發生了變化。

在上述教學活動中，筆者通過設計對比實驗引出要探究的問題，使學生通過思考與分析發現問題的實質，取得了很好的教學效果，同時升華了學生實驗探究與證據推理的化學核心素養。

三、融入小組，學會協作

小組協作的教學模式能夠有效調動學生的學習積極性，提高課堂教學效率。因此教師在教學中可以通過融入小組的方式，以高效完成（下轉第141頁）（上接第139頁）教學目標，培養學生的合作精神，提高學生化學素養。

比如筆者對《水的電離與溶液的酸堿性》這一節的內容進行教學時，為了讓學生更好地探究與理解水的電離，筆者引導學生以小組合作的方式參與到教學活動中。首先筆者與學生進行了水的電離實驗，以探究水發生電離的實質，然后筆者向學生介紹水的離子積常數等相關知識。當學生有了一定的認識后，筆者讓學生以學習小組的形式去探究與總結水電離的影響因素。各個小組通過分析與討論都得出了最終的正確答案，例如，向水中加入酸，水的離子積常數不變，但抑制了水的電離，氫離子的濃度增大，氫氧根離子的濃度降低，平衡逆向移動。

在上述教學活動中，學生在共同的協作與努力下，高效地探究出了問題的答案。通過運用新的知識，體會到了化學中“此消彼長”的動態美，深化了變化觀念與平衡思想的核心素養。

四、專題訓練，全面發展

專題訓練指的是引導學生開展具有針對性的例題講解與練習，這主要針對一些重要的知識點與題型。教師在教學時開展專題訓練能夠有效地促進學生加深對知識的理解與應用，獲得化學水平的提高，實現全面發展。

離子共存問題是高中化學考查離子反應的重點內容，也是高考必考的考點之一。為了讓學生能夠扎實地掌握這部分知識，筆者開展了離子共存問題的專題訓練。首先筆者對導致離子不能共存的原因與條件進行了講解并舉例：多種離子在同一溶液中發生復分解反應或是氧化還原反應導致離子不能共存，例如 CO32-、SO32-、S2- 等具有弱酸性的陰離子在堿性環境中會發生反應放出氣體，Ba2+、Ca2+、Mg2+ 等一些金屬陽離子與CO32-、SO42- 會反應生成沉淀，OH-、CH3COO-、ClO- 等離子會與 H+ 反應生成弱電解質，因此不能共存；發生水解反應或導致無法共存，例如 Al3+ 與 CO32- 會在水中發生雙水解，因此不能共存；發生絡合反應導致無法共存，例如 Fe3+ 與 SCN- 會發生絡合反應，因此不能共存；其他導致離子不能共存的條件，例如 Fe3+、NO3- 在強酸條件下無法共存等。

在上述教學活動中，學生通過專題訓練進一步強化了所學的化學知識，對溶液中的離子平衡有了更深的感悟與理解，取得了很好的教學效果。

綜上所述，合理分類、對比操作、融入小組、專題訓練等教學手段能夠有效地提高課堂教學質量，促進學生更加深入、清晰地理解弱電解質的電離平衡、難溶電解質的沉淀平衡等知識，加深對離子反應的認知與應用，培養學生變化觀念與平衡思想的核心素養。總之，教師應當不斷探索并嘗試行之有效的教學策略，在課堂教學中深化學生的化學素養，提高學生的化學水平。

【參考文獻】

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（責編 盧建龍）