化學教學過程中物質微粒觀的培養

劉立雄

【內容摘要】本文在必修1“離子反應”的教學過程中，提出通過離子的存在狀態（是否自由移動）為出發點，通過一定的教學策略嘗試，讓學生逐步形成微粒觀，以加強對學科知識內容的整體理解和把握，有效促進學生核心素養和關鍵能力的發展。

【關鍵詞】離子存在狀態 離子反應 教學策略

化學是研究物質的組成、結構、性質及變化的科學，分子、原子、離子是構成物質的基本微粒，把離子反應的教學安排在必修1較前的位置，是為了有效的運用離子反應的基本原理和思想方法指導后續教材中元素化合物性質的認識，運用所學知識解決有關問題，并提出以離子的存在狀態為出發點，通過教學策略嘗試，培養學生的微粒意識，有效促進學生核心素養和關鍵能力的發展。

一、通過教師演示實驗，激發學生對離子不同“存在狀態”的認識

筆者首先將氯化鈉晶體進行導電性實驗，然后將該晶體溶于水再進行導電性實驗，讓學生對比觀察、思考討論：為什么前者不能導電后者能夠導電？離子的種類和數量是否發生變化？實驗操作中溶于水的過程發生了什么？

然后引導學生提出離子“是否能夠自由移動”的認識，從而討論得出結論：晶體中的陰陽離子通過靜電作用按照一定的規律排列，不能自由移動的；而晶體溶于水后，陰陽離子是可以自由移動的。

二、引導學生觀察概括，以離子的“存在狀態”的改變，學習電離及相關概念

1.在課本圖示的基礎上，筆者采用現代技術播放氯化鈉晶體溶解過程的flash動畫，形象直觀，讓學生概括得出不能自由移動離子在水溶液中變為自由移動的過程——“電離”的概念。

2.以自由移動離子的種類，學習酸、堿、鹽的本質。電離的自由移動的陽離子全部是氫離子的化合物叫做酸，由此關聯，也從電離的角度學習了酸、堿、鹽的本質。

三、依據“實驗”分析歸納，以水溶液中離子存在狀態的改變，“生成”離子反應的本質及表達。

筆者嘗試以水溶液中自由移動離子狀態的改變引領學生“生成”離子反應的本質及表達。

1.自由移動的離子變成了有規則排列的離子是離子反應的本質。

以實驗2-1為例，Na2SO4在水中電離出自由移動的SO42-和Na+，BaCl2在水中電離出自由移動的Ba2+和Cl-，兩種溶液混合時生成難溶的硫酸鋇沉淀，就是原本自由移動的硫酸根離子和鋇離子通過靜電按照一定的規律緊密的排列形成了固體，離子的存在狀態發生了改變，反應概括為：Ba2++SO42-=BaSO4↓，離子方程式的書寫在學生心目中自然“生成”。而Na+和Cl-自由移動的狀態沒有發生改變，也就沒有發生化學反應。關聯Na2SO4溶液和KCl溶液混合前后，四種離子的自由移動狀態都沒有發生改變，說明是沒有發生化學反應。

2.自由移動的離子變成了分子是離子反應的本質。以實驗2-2為例，教學過程中筆者直接用實驗2-3的第2個實驗代替：在氫氧化鈉溶液中滴加2滴酚酞試劑，然后繼續滴加鹽酸，觀察到紅色會逐漸的褪去，推導出自由移動的OH-逐漸減少直至中和完畢。反應的本質概括為：H++OH-=H2O。

據此，結合實驗2-2下面表中的酸和堿，概括中和反應的本質都是H++OH-=H2O，推導出離子反應方程式表示的不僅僅是一個具體的化學反應，還可以表示同一類型的離子反應。

3.通過包括“自由移動離子”的文字描述深刻理解離子反應表達的意義。以Ba2++SO42-=BaSO4↓和H++OH-=H2O為例，請學生用文字描述這兩個離子方程式表達的意義。這會要求學生將物質的溶解性、離子的存在狀態及離子反應的本質聯系起來，突出核心素養強調的對學科知識內容的整體理解和把握。

四、借助真實情境遷移運用，根據離子的不同存在狀態的轉變，解釋自然現象。

學生在學校中所“獲得”的學科知識或技能，之所以無法遷移到現實生活中去，關鍵就在于學校學習活動所依存的情境被過于人為簡單化和抽象，喪失了和現實生活的鏈接。

五、設計針對習題訓練，強化離子存在狀態和反應本質的微粒觀。

在水溶液中，陽離子所帶的正電荷數和陰離子所帶的負電荷數相等，溶液呈電中性。學生真正由“懂”到“會”，會理解運用，還需要習題來“幫忙”：在500mL由Na2SO4和MgSO4 溶于水配成混合溶液中，Na+、Mg2+的濃度分別是0.2mol/L、0.2mol/L，那么該溶液中SO42-的物質的量濃度是_____mol/L（答案：0.3）。過針對性的練習題，強化了學生對于離子反應本質理解。

總之，教師要把“離子反應”這個基本概念當做后期學習元素化合物知識的基本工具。思想上明確了，才能更好的緊密圍繞“離子的不同存在狀態”這一微觀角度將教學滲透在整個“離子反應”教學的過程中（包括課堂和課后），才能引導學生從物質組成的微粒角度，學習元素化合物的知識，激發學生不斷探索化學的奧秘。

【參考文獻】

[1] 中華人民共和國教育部. 普通高中化學課程標準（實驗）[M]. 北京：人民教育出版社，2003.

[2] 王晶. 普通高中課程標準實驗教科書·化學·必修1[M]. 北京：人民教育出版社，2007.

【本文系2014年廣東省教育科學研究“十二五”規劃立項課題“高中化學‘學生自主課堂不同模塊教學設計研究”研究成果，課題批準號：2013YQJK301。】

（作者單位：廣東實驗中學）