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中学化学教学设计-化学用语学习指南

【摘要】:我国中学化学课程标准对化学用语的学习作了明确规定。化学符号是用来描述和研究物质结构、性质与变化过程的语言标记系统,是化学用语的核心组成部分。下面就以化学符号的学习为例来分析化学用语的学习特点以及所存在的主要学习障碍。用元素符号、化学式、化学方程式以及其他化学符号表示严格定义的化学事物的科学概念、化学事物之间特定关系和运动变化规律的过程,是典型的化学符号思维的过程,属于形式语言思维。

作为研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的一门学科,化学既研究物质宏观的性质及其变化,也研究物质微观的组成与结构,在学科的产生和发展过程中逐渐形成自己独特的学科语言。

在化学语言系统中,化学用语是用来表示物质的组成、结构和变化规律的化学符号及术语,是对化学现象的一种本质抽象,如化学方程式,它的普遍性在于囊括了自然界中不论何时何地所发生的化学变化,它的深刻性在于抛弃了各种纷繁的现象,只把其本质显示出来。[4]

化学用语是人们对化学认知成果(包括化学概念、定律、理论)的简洁而规范的表现形式,具有鲜明的特色。化学用语能使不同国家的人们可以用同一套专门语言进行化学科学的交流与合作,它们是化学研究成果交流与传播的有力工具。

化学用语反映化学学科特有的思维方式,也是化学学科思维的工具。在中学化学学习中学生只有较好地掌握元素符号化学式、化学方程式、离子方程式、原子结构示意图、电子式、结构式等,才能简约地认识、理解或表达物质的组成、结构和变化规律,进行一系列的化学思维活动。毋庸置疑,化学用语是化学学习中理解、思维、记忆、应用和交流等各项活动不可缺少的工具和中介,是化学基础知识的重要组成部分,也是培养和发展学生抽象思维能力的重要载体

我国中学化学课程标准对化学用语的学习作了明确规定。例如,我国《义务教育化学课程标准(2011年版)》中提出“能用文字、图表和化学语言表示有关的信息”的目标;上海市《中学化学课程标准(试行稿)》的“学习内容”中明确列有“元素及元素符号”“原子团的符号和名称”“化合价与化学式”“化学式及式量”“化学方程式”等。各种版本的化学教材从九年级第一章开始就介绍元素和元素符号,并渗透化学式,且贯穿中学化学学习过程。可见化学用语在中学化学教学中具有举足轻重的地位,需要在化学启蒙学段——九年级就打好扎实基础的学习内容。

一、化学用语及其学习的特点

识别和理解化学用语、转化和表达化学用语与自然语言以及不同化学用语的能力是中学生“化学语言能力”的主要表现。化学用语属于化学技能性知识,它与化学概念、化学原理以及物质化学知识紧密相关。

作为人类在化学学科漫长发展过程中的一种智慧和创造的结晶,化学用语简明、规范、严密、标准化,具有科学性和高度抽象性。它是一个在全世界范围内人为约定的、比较完备的符号术语系统,使用范围和交流功能突破了民族和国家的藩篱,具有通用性。它能够以最简单的形式精确地表达十分丰富的化学含义,具有简明性。同一种化学符号在不同的情境中可以表达不同的意义,如H2O在宏观上表示“水”这种物质,在微观上表示“水分子”。抽象的符号承载着多重意义,具有综合性。

符号是客观事物、主观思维与过程的标记。化学符号是用来描述和研究物质结构、性质与变化过程的语言标记系统,是化学用语的核心组成部分。通过简明直观、高度概括、表达确切的化学符号将人类对物质的宏观与微观认识融于一体,成为化学学科最具特色的一大亮点。下面就以化学符号的学习为例来分析化学用语的学习特点以及所存在的主要学习障碍。

在中学化学学习中化学符号出现的时段早、数量大、要求高。我们不妨将中学化学课程中涉及的化学符号按照功能不同进行分类,找一找它们是在什么年段开始学习以及学习的要求。

表3-1 中学化学课程中的化学符号

(续表)

(注:凡课程标准中学习要求为“知道”的,标记为“A”;“理解”的,标记为“B”;“掌握”的,标记为“C”。)

统计表明,中学化学课程中化学符号的学习主要集中在九年级(初三)和十年级(高一)两个年段,学习要求以“理解”为主,要求“掌握”的内容占比高于课程标准中大多数其他内容部分。的确,学生从化学学习第一课开始就接触化学用语,很快便进入对元素及元素符号的学习。这是因为化学符号从具体形象中抽象出来,十分有利于概念的推演、转化,理论的思考、推理,问题的解决等,是进入化学科学殿堂的必备工具。初学化学以化学符号为起点,站在人类已有认知成果积淀的基础上开始认识物质世界,无疑比直接以化学对象为起点的认识水平更高。但是,对刚接触化学的学生而言,在对学习化学知识的科学方法还不甚了解时就需要学会很多化学用语,困难着实不小。

化学独特的符号语言对学生而言是十分陌生的。例如,学生学习的第一种化学符号——元素符号,与元素的拉丁文名称相关,而中国学生压根就没学过拉丁文;由于化学符号十分简练,学生若未能把握其内涵和外延,很容易形成相异构想(指由感性认识得出的偏离科学现象本质和科学概念的理解与想法);相同的化学符号在不同情境下还能表征不同的意义。因此,在较短时期内一下子与纷繁的化学符号“相遇”,有的学生难免望而生畏,学习热情和积极性受挫。

用符号来表征是一种科学学习的思维转型,这种思维方法与学生的思维习惯差距大,特别是初中学生。从心理特征角度分析,初中学生的思维正处于从具体形象思维向抽象思维过渡阶段,他们的抽象逻辑思维能力虽然在提升,但是思维活动中少不了具体形象思维的成分,思维方式仍然是以直观思维为主的。然而化学符号是抽象的,比较复杂。运用化学符号来代表化学事物,把化学符号作为思维运演的工具和媒介而进行的思维活动方式称为化学符号思维。用元素符号、化学式、化学方程式以及其他化学符号表示严格定义的化学事物的科学概念、化学事物之间特定关系和运动变化规律的过程,是典型的化学符号思维的过程,属于形式语言思维。这是一种理性的逻辑思维,其过程是借助特制的人工符号进行演绎逻辑推理,是一种最不受人的直觉所控制的思维。[5]因此,学生在化学符号学习中容易产生理解、转换、构造、表达等方面的困难是不足为奇的。

化学符号的学习一环接着一环,环环递进,从建立化学符号与宏观物质及其变化的联系到理解它们的微观意义,再到化学宏观-微观的符号阐释,及化学问题的符号推理,在使用化学符号表征能力逐步提高的过程中,前面的化学符号一定是学习后面化学符号的前提和基础。例如,学生若没有学好元素符号、不熟悉化合价,是无法写好化学式的;化学式写不好是不可能写好化学方程式的;化学方程式书写有困难,不能正确书写电离方程式,又怎么能写好离子方程式呢?!

学生在生活中熟悉的化学物质和化学变化少,他们从感知身边的化学物质到初步学会宏观—微观、微观—符号的思维转换,需要一段适应的时间。然而化学符号内容多、学习时间紧、记忆要求高。教材中化学符号的不同学习内容往往在同一章节或前后章节中相继出现,形成了不错的知识体系,但我们常可看到学生对前一种化学符号还没有完全学会又要学习后一种,初学化学的九年级学生中处于“应接不暇”状况的为数不少。欲在有限的时间内帮助学生在他们的认知结构中从无到有地建立起一整套可以提取、便于应用的符号体系,确实不是一件容易的事情。

化学符号既表现了思维的结果,也可作为思维工具用于建构知识。但是,部分化学教师却过分看重化学符号的工具性,以为技能性化学知识的习得依靠技能训练就能达成教学目标。例如,有的教师认为学生只要将元素符号和对应名称记住,并能丝毫不差地背出来,就完成了认知过程;有的认为学生记得多总没坏处,为此一味采用灌输、默写、检查的教学方式,容易将此类学习纳入死记硬背的轨道。一批学生从学习化学符号的起始阶段起就因其“枯燥乏味、易懂难记、易学难会”而对化学逐渐失去兴趣。这些学生在符号认知上的一系列障碍使他们的化学学习越来越力不从心。元素符号、化学式以及化学方程式这些最基本的化学用语因此成为历届初中生学习化学的第一个分化点。

二、化学用语的教学设计策略

学生学习化学始于新授课。教育部原副部长韦钰博士说过:“长期记忆形成的生物基础使突触处生成了某种蛋白质结构。”实验证明,错误的概念不能被置换或是重新组织,而只是被一定程度地抑制。可见,任何课型新授课的教学至关重要,倘若在新授课阶段不能形成对知识的正确理解,即使以后花费较多的时间和精力进行补救,也难以取得理想的教学效果。

怎样从新授课开始既不加重学生的记忆负担,又能让学生学好、用好化学用语呢?针对化学用语的学习特点,可圈可点的教学策略主要有:

1.感受意义,激发兴趣

学生的学习活动是认知因素与非认知因素相互协调运作的过程,他们的学习积极性、自信心是学好化学用语的根本保证。

虽然化学符号本身是抽象的、枯燥的,但是具体符号所记录和表达的信息与意义却是生动的、丰富的,化学用语的学习兼有机械学习和意义学习的成分,因此教学中要用具体实例让学生真正感受学习化学用语的意义,提高主动学习的积极性,自觉克服学习中的困难。例如,在元素和元素符号的教学中创造条件让学生结合自己的生活经验对感兴趣的某种元素加以描述(如氧、钙),化抽象为具体,化枯燥为丰润,激起学习热情。又如,学生知道氧气、水和双氧水的化学式分别是O2、H2O和H2O2,教师可以不失时机地告诉学生使用了化学式不仅可以使物质的构成一目了然,而且可以揭示这三种完全不同的物质中竟然含有相同的元素!还可以发现当水的化学式中增加了一个氧原子,就变成了与水完全不同的另一种新物质……感受化学式的简约之美、意义之丰。再如,案例2中的“引入”和“离子反应的应用”环节。

要努力为学生提供感知陌生化学用语的趣味性条件,激发学习兴趣。例如,从元素符号最早在古希腊和中国萌生时代的图式,到道尔顿将原子学说与图形符号融合在一起的表示方法,到贝采里乌斯创造性地用一套拉丁字母替代原先使用的象形符号,形成简洁实用的元素符号规则,再到现今国际通用的元素符号体系,在简要介绍元素符号体系漫长的形成史的过程中让学生不断接触课程标准规定的20多种化学元素的名称、符号和书写规则。又如,指导学生在互联网上寻找这样的元素周期表:不仅有各种元素的符号和名称,而且点击每一种元素,它的单质以及典型化合物就会栩栩如生动态地呈现出来,在自主欣赏的同时认一认课程标准所规定的元素符号。

要创造条件让学生看到经过努力学习而获得的成果,享受成功的喜悦;不要让学生在机械背诵、反复默写中过多品尝失败的颓丧。

2.多重联系,优化思维方式

化学用语不是几个简单的符号或者符号的简单组合,而是在符号水平上反映宏观的化学现象和微观的物质构成,然而初学时学生头脑中宏观、微观、符号三个维度的内容往往是孤立存在的。教学实践证明,学生能否理解“可观察现象的宏观世界,分子、原子和离子构成的微观世界,化学式、化学方程式和元素符号构成的符号世界”三者之间的内在联系,是影响学生化学学习的重要因素。[6]因此,在化学用语教学中要有意识地帮助学生将化学符号与它所代表的宏观事物、所反映的微观结构有机地联系起来,深入挖掘符号本身所承载的多种意义,使化学用语的含义具体化、生动化,有利于学生在理解化学用语意义的基础上进行技能的学习,而不是将化学用语当作孤立的符号进行机械记忆。

研究表明,同一知识可以用不同的方式来表征,即可以用许多不同的编码形式(如形象码、语义码、运动码等)储存在头脑中。知识的表征会直接影响学生对知识的检索、提取和运用。如果学生认知结构中的知识表征是多维而有序的,则所获得的知识可以灵活运用于不同的情景;如果学生的知识表征不恰当,将会使知识“僵化”而难以迅速提取和运用,从而导致学习出现困难。[7]为此,在教学中教师应尽可能展示实物、模型或实验,结合身边实例,帮助学生将抽象的符号与具体的对象相联系,顺利实现“物质—符号”的转换;运用模型、多媒体技术等,突出符号的宏观与微观意义,创造条件让学生以宏观—微观—符号相互联系的思维方式展开立体认知,形成对知识的多重表征,实现从机械记忆符号到理解掌握符号的转变。

3.基于学生,分散教学难点

任何学习都是一个连续的过程,具有累积性。走进化学课堂的学生对即将开始的学习在头脑中并非一片空白,他们或多或少已经具备了与所要学习的新知识相关的一些经验和看法。利用原有知识经验理解新知识的过程是学习的关键,化学用语的学习也不例外。例如,在九年级学生的化学符号学习中,我们不难发现,学生学会元素的中文名称一定优于字母符号;书写元素符号一定优于金属、稀有气体等单质的化学式。这是因为学生有中文基础而不具备拉丁文基础,不清楚金属、稀有气体等单质的内部结构,缺乏必要的基础知识和背景知识,带来同化新知识的困难。

化学符号是化学学科特殊的语言,教材中它是从代表元素和原子开始,发展到代表特定物质,再到描述化学变化,进而运用化学符号进行推理和演算等,是由简到繁、由浅入深地呈现并提出学习要求的,十分符合学生的认知规律。化学符号的教学同样需要难点分散、循序渐进,才容易落实到位。若贪多求快、图一步到位,则往往“欲速而不达”,即便以后增加更多的默写与操练,也是无法弥补的。

有学者将化学符号教学分为三个阶段:原型学习阶段(符号对应实物原型)、辨别学习阶段(不同物质用不同符号表示)和符号学习阶段(学习化学符号的形体和表示的意义)。其实第一、第二阶段是符号学习的重要准备阶段,要保证有足够的时间让学生逐步适应相关的符号思维。例如,在化学式教学中,教师一定能发现学生学习氧化镁、二氧化碳的化学式普遍很轻松,书写的准确率也高,但是对非金属单质、有原子团的化合物以及各种酸的化学式书写困难却很大。这是因为在学习化学式的书写之前,学生虽然不懂化合价,也不知道如何根据化合价书写化学式,但是MgO、CO2的化学式已经在黑板上出现过多次,学生有相当的熟识度。因此,从第一节化学课起教师就在教学中有计划地、少量地介绍一些常见元素的符号、常用简单物质的化学式,让学生熟悉、辨识,可以起到拉长第一、第二阶段学习时间,分散难点的效果。

每届学生中总有不少人对“2H2O”中这两个“2”的意义无法分辨清楚。解决问题的方法可以这样:教师在元素符号的教学中就要注意落实诸如“2N”中“2”的意义;在化学式第一课时中宜将教学重心下移,仅聚焦化学式中元素的原子个数的表达方式,让全体学生透彻理解“‘H2O’中‘2’的意义”这类问题;以后再讨论“2个水分子怎么表示”之类的问题,化整为零,为学生搭好突破难点的“脚手架”。

学生在初学化学方程式书写时,经常因无法全面兼顾反应物和生成物化学式的正确书写、化学方程式的配平、表示气体或沉淀的箭头、反应条件,而屡屡发生错误。教师在设计教学时一定要注意先易后难,先少后多,无论例题还是练习题都要精心设计难度梯度,通过举一反三让学生逐级递进。

教师还需要及时分析作业中反馈的问题,采用学生订正、自查、辨析、互助等不同的方法,促进相关化学符号意义的重现,结合化学问题的解决及时纠错。同时要对学生的书写提出严格要求,避免书写的钙(Ca)与铜(Cu)的元素符号他人无法辨认等情况的发生。

4.遵循记忆规律,改进教学方法

化学用语属于陈述性知识,学生是否习得化学符号的关键主要在于保持。采用恰当的信息加工方法将短时记忆中以知觉方式存在的信息转换为有意义的形式进入长时记忆,是实现保持和将其迁移到以后所遇到的各种情境中去的关键。因此,依据记忆规律促进知识的保持非常重要。

许多人认为“背诵加默写”是达成记忆的唯一途径,“熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟”,殊不知通过背诵获得的主要是短时记忆,学生头脑中的符号知识只有做到条件化、成熟化和结构化才能有效迁移,成功应用于解决问题。例如,在元素符号的教学中,只要留心观察学生的学习表现就能发现,学生对生活中经常接触到的氢(H)、氧(O)、碳(C)等元素,实验中已经实物化、形象化的镁(Mg)、磷(P)等元素及其符号容易记住;而平时很少接触的氢(Ar)、氯(Cl)等元素及其符号容易搞错。可见,如果采用实验、实物或图片,设法给学生特别强的教学刺激,使元素形象化、立体化,一定比早早布置学生背诵默写的教学效果要好。

为什么学生记住钠元素的符号(Na)一般都没有困难,而对并不复杂的银(Ag)、汞(Hg)、硅(Si)、锌(Zn)元素的符号却困难重重呢?那是因为钠的元素符号与汉语拼音相仿,而其他几个的差距太大。鉴于学生如此学习表现,有教师在课堂教学中告诉学生:想一想元素名称的汉语拼音常会帮助你记起元素符号的第一个字母,如氖—N、氦—H、镁—M……——谐音记忆法;比一比不同元素符号的相同之处有利于熟悉它们,如Al与Ag、Ca与Cu都有相同的“排头兵”——类比辨析法;还有口诀记忆法(见案例1)、联想记忆法(联想实物、图片、相似知识或相关知识)、形象记忆法等。

依据艾宾浩斯遗忘曲线,如果教师能通过游戏创设高挑战课堂,学生在看似轻松的“玩”的过程中情感愉悦、思维活跃,有助于在大脑中形成多维记忆,促进对知识的最佳理解与保持,提高学习效率。

化学符号的学习有机械学习的成分,而机械学习的过程是刺激—反应—强化—反馈,并需要经过多次反复,因此教师要注意创造更多的机会让学生使用化学符号;要在学生学习后及时布置复习,加深最初建立的印迹;要重视学生记忆品质的培养,创造条件让学生在有意义的情境中多用多练,帮助学生贯通宏观、微观与符号的联系,构建新旧符号之间的桥梁,发展理解识记能力,逐步达到熟练地把文字信息转换成化学符号信息,实现不同形式化学符号信息之间的转换,运用化学符号高效地解决化学问题的目的。例如,笔者曾在元素及元素符号的教学之后“趁热打铁”,布置学生课后“从家里、学校里身边的各种物品中找一找:它们各由哪些元素组成?想一想:它们的元素名称和符号是什么?填在表3-2中。比一比:哪些小组发现的最多?!”

表3-2 我们身边的化学元素真多

学生首先自己寻找、填写,接着小组交流,相互学习(包括纠错),然后以小组为单位以不同的方式将这些元素分类、设计制作小报或PPT、在教室里张贴或在班级网站上展示,让大家参与评比。这样的作业能够引领学生从生活走进化学,增加学习的乐趣,相互启发,参与评价,比较轻松地实现熟知和记忆,同时

初步体验化学中的“分类”方法。教师可以从学生的书面作业评价学生对元素名称和符号的掌握程度,从学生参与活动的情况了解学生学习化学、交流讨论的积极性,合作的意识和能力,效果非常好。

三、化学用语的教学设计案例

【案例1】

“化合物化学式的书写方法”教学设计片段

教材:《化学 九年级第一学期(试用本)》第二章第三节,上海教育出版社

设计者:上海市马陆育才联合中学 王雅莉

(续表)

【评析】

化学式是一种基本化学用语,不知道化合价是无法书写正确的化学式的。对初涉化学的九年级学生而言,“化合价”是个说不清道不明的“深奥”概念,因此课程标准中“化合价”概念的学习水平是较低的,“知道”即可;而化合价的应用——“化合价与化学式”的学习水平是很高的,为“理解”。也就是说,学生需要“意会”化合价,同时熟记常见元素与原子团的化合价。王老师通过引导学生一起寻找化合价规律,共同编写顺口溜帮助记忆,在轻松识记化合价的同时,习得一种效率较高的记忆方法,值得借鉴。

【案例2】

离子反应及其发生的条件

教材:《普通高中化学1(必修)》第二章第二节(第二课时),人民教育出版社

执教者:上海市奉贤中学 徐雪峰(在陕西省西安市高新一中借班上课)

一、教学目标

知道离子反应的概念,理解电解质在水溶液中发生反应的实质与规律,初步学会离子方程式的书写。

通过对电解质溶液中一些典型离子反应的探究,学习归纳、概括和演绎法;体验人类对化学知识不断深入的认识历程,感受化学知识对人类生产生活的贡献。

二、教学分析(略)

教学重点:离子反应的实质、规律与表示方法。

教学难点:离子反应的实质;离子方程式的书写。

三、教学过程

【引入】(在舒缓的背景音乐中播放精美的西安名胜古迹图片)

西安与雅典、罗马、开罗并称为四大古都,从公元前11世纪到公元10世纪,先后有13个朝代或政权在西安建都及建立政权,历时1100余年。大江东去浪淘尽,滚滚的历史车轮证明:朝代变化伴随生产力发展,推动社会不断向前。在化学领域中同样存在这种现象:旧物质消失意味新物质生成。正所谓:“新旧更替,生生不息。”究竟是什么力量推动这些变化的发生呢?这些变化发生的本质究竟是什么呢?这些变化是否有什么规律可循呢?在酸、碱、盐溶液中同样会发生许多变化,这节课探寻的是这些变化为什么会发生?其中蕴含哪些规律?怎样把它们揭示出来?从而感受研究化学的快乐。

复习物质的分类以及酸、碱、盐的电离。

今天我们选取酸、碱、盐之间两两混合的部分组合来进行探究。

【学生实验】分组实验,填写实验报告,提出自己的质疑。

表3-3 实验报告

【展示交流,提出问题】为什么反应物类别相同,有的能反应有的却不能反应?符合怎样的条件后反应才可能发生?

【教师引导,分析交流】将同组两个实验进行对比分析:假设没有现象的物质组合能发生反应,分析反应前后各物质在水中的主要存在形式。寻找反应发生的条件:

实验组1:盐与盐溶液混合——生成沉淀,使溶液中Ba2+两种离子浓度大量减少。

实验组2:酸与碱溶液混合——生成水,使溶液中H+和OH-两种离子浓度大量减少。

实验组3:酸与盐溶液混合——H+结合放出CO2气体,使溶液中H+两种离子浓度大量减少。

实验组4:碱与盐溶液混合——生成沉淀,使溶液中Cu2+和OH-两种离子浓度大量减少。

【议一议】回顾四组实验,酸、碱、盐在水溶液中发生反应的实质是什么?满足怎样的条件后反应才能发生?

【学生】讨论、归纳。

【板书】

一、离子反应的概念:电解质在水溶液中进行的反应称为离子反应。其实质是离子之间的反应。

二、离子反应发生的条件:生成沉淀、气体或水。

实质:能引起有关离子大量减少。

【讲述】怎样表示这些离子反应呢?让我们简要回顾刚才的分析过程。

【PPT】

表3-4 化学方程式与离子方程式

【讲述】这些表示化学反应实质的式子称为离子方程式。

【板书】

三、离子方程式:用实际参加反应的离子符号表示反应的式子称为离子方程式。

【讲述】如何书写离子方程式呢?其实刚才我们用化学符号探究这些反应实质的过程就是书写离子方程式的过程。让我们一起来小结、提炼离子方程式的书写步骤吧。

【师生合作】

【PPT】                  【板书】

离子方程式的书写步骤:

1.写出配平的化学方程式  “写”

2.把易溶于水且完全电离的物质写成离子形式,

难溶物、气体和水等仍用化学式表示  “拆”

(1)可用离子形式表示的物质:

a.强酸:HCl、H2SO4、HNO3等;

b.强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等;

[注:微溶物Ca(OH)2若以“澄清石灰水”作为反应物时,写成离子形式,

作为生成物时大多数情况下难溶于水,写化学式。]

c.可溶性盐:请课后复习物质的溶解性表。

(2)用化学式表示的物质:

a.难溶性物质:Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等;

b.难电离物质:CH3COOH、NH3·H2O、水等;

c.气体:H2S、CO2、SO2等;

d.单质:H 2、Na、I2等;

e.氧化物:CuO、Al2O3、Fe2O3等。

3.删去化学方程式两边不参加反应的离子  “删”

4.检查化学方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等  “查”

【练一练】1.写出下列反应的离子方程式。

(1)KOH与HNO3

(2)Ba(OH)2与H2SO4

(3)Cu(OH)2与H2SO4

【想一想】同是中和反应,它们的离子方程式是否相同?为什么?(结合NaOH与盐酸的反应。)

【学生】讨论解决,同时自行得出:

化学方程式表示的是一个具体的化学反应,而离子方程式不仅可以表示一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。

【练一练】2.写出符合的两条化学方程式。

【学生】交流评价。

【讲述】从微观视角对离子反应的实质有了更深的认识:离子反应的发生总会使有关离子浓度减少,这就是离子反应的规律。其实在我们身边离子反应的应用是十分广泛的。

【板书】四、离子反应的应用

【介绍】PPT-1污水处理

酸碱性废水的危害:严重污染环境;排放废水管道系统被腐蚀;

下游生化处理设施被腐蚀,菌种死亡,甚至系统瘫痪。

处理方法:中和法(略)。

PPT-2氯碱工业中食盐水的精制

粗盐水(含有Ca2+、Mg2+等离子)→精盐水:

PPT-3离子的鉴定

原理:依据离子与特定试剂反应呈现特征现象,从而确证其存在。

例:如何鉴定某试剂中是否含有Cl-

若该试剂中含有少量,上述实验过程中会有哪些反应?写出有关反应的离子方程式。

【探究】工业上为了制取纯碱首先通过下列反应获取碳酸氢钠:

已知常温下部分物质的溶解度如表3-5所示。

表3-5 部分物质的溶解度

从离子反应角度如何理解制得Na HCO3的化学原理?

【学生】讨论、交流,获得共识。

【教师】引导学生简要小结本节课所学内容。

【讲述】昨天前辈运用知识创造了伟绩,明天我们将运用知识进一步改变世界。化学,让生活更美好!

【评析】

本节课是学生进入高中后在化学学习中遇到的难度较高的一节课。学生原有的酸、碱、盐溶液之间发生反应的知识,上一课时学习的酸、碱、盐在水中的电离与电离方程式的书写是本节课学习的基础。

本节课学习的关键在于学生能否深入微观层面真正认识酸、碱、盐在水溶液中反应的实质。徐老师没有采取说教的方式“教给”学生,而是让学生在丰富的活动中自己领悟。例如,他结合教学班所在地的人文特色,在舒缓的背景音乐声中配上精美的图片,从社会变迁谈到水溶液中酸、碱、盐之间的变化,把学生带到一个较高的层面来了解本节课学习的意义和目标,作为课的引入。他精心设计的四组实验虽然简单,但有利于学生动手实验、观察对比、提出质疑。他提交学生思考讨论的问题,正是大部分学生对反应本质、规律认识不深而感到迷茫的问题,因此能得到全体学生热烈的回应。层次分明的问题,加上恰到好处的引导点拨,带来课堂上高潮迭起的互动交流、努力求知的积极态度、豁然开朗的情感流露、水到渠成的知识建构……

离子方程式是本节课的学习内容之一,是一种综合程度大、学习要求高的化学用语,在课程标准中被确定为“C级”学习水平,是高中学生学习化学的一个难点,也是高中化学各类教学评价的一个重点,因此教师很容易把教材处理成这样一种课堂形态:概念“过过堂”,形形色色的离子反应纷纷“登场”,供学生反复练习离子方程式的书写、纠错,枯燥乏味。徐老师在本节课的教学中立足于学生实验所展现的生动的宏观现象,引导学生运用上一节课所学,边写出各物质在水溶液中实际存在的离子符号或化学式,边深入分子、离子层面分析讨论“哪些离子大量减少?”“哪些物质之间发生了反应?”等问题,帮助学生较快地实现“物质—微观”“微观—符号”的思维转换,自行获得对离子方程式的认识,并在共同参与小结提炼离子方程式书写步骤的过程中学习离子方程式的书写。

作为技能性知识的离子方程式,离不开“认识—深化—巩固”的过程。徐老师不是通过大运动量的训练让学生学会,而是十分关注结合生活、生产实例,赋予书写活动以实际意义;关注学生“宏观—微观—符号”相互联系的思维方式的建立,提高练习离子方程式书写的质量;巧妙设计合适的探究活动——如何理解用食盐、氨和二氧化碳制得纯碱工业中间产物碳酸氢钠的原理?在拓展学生思维的同时为今后学习埋下伏笔。