馮瑱
【內(nèi)容摘要】人教版化學(xué)選修4中《溶液中的離子平衡》一直是高中教學(xué)重難點(diǎn),本文通過具體案例分析了傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的不足,并對(duì)該內(nèi)容進(jìn)行了單元整體教學(xué)設(shè)計(jì),旨在促進(jìn)學(xué)生對(duì)溶液中的離子平衡的理解,建構(gòu)學(xué)科觀念。
【關(guān)鍵詞】單元整體教學(xué)設(shè)計(jì) 溶液 離子平衡
《溶液中的離子平衡》是人教版高中化學(xué)選修4的重要內(nèi)容之一,是中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)理論的一個(gè)重要部分,也是學(xué)生整個(gè)中學(xué)階段的難點(diǎn)。本章包含四節(jié)內(nèi)容:第一節(jié)弱電解質(zhì)的電離;第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性;第三節(jié)鹽類的水解;第四節(jié)難溶電解質(zhì)的溶解平衡。有關(guān)選修4第三章“溶液中的離子平衡”的優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)數(shù)不勝數(shù),這些傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的共同點(diǎn)都是以新教材的教學(xué)內(nèi)容編排為依據(jù)來安排課時(shí)順序的,沒有突破在化學(xué)平衡理論的指導(dǎo),教學(xué)內(nèi)容從弱電解質(zhì)的電離→水的電離和溶液的酸堿性→鹽類的水解→難溶電解質(zhì)的溶解平衡這樣的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容框架。傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)單一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)比較關(guān)注,教學(xué)設(shè)計(jì)也比較精心到位,但對(duì)把這些知識(shí)整合在一起的思考要薄弱些。學(xué)生難以建立起對(duì)水溶液體系的整體認(rèn)識(shí)框架,面對(duì)綜合題時(shí)常常弄不清楚這是一個(gè)什么溶液體系,該用所學(xué)的哪些知識(shí)進(jìn)行分析。
案例:向0.1mol·L-1的NH3·H2O 溶液中加入少量NH4Cl晶體時(shí),PH值如何變化?生答:“因?yàn)榧尤肓薔H4Cl晶體,氯化銨溶于水,溶液顯酸性,酸堿中和,所以溶液的pH減小?!?/p>
這樣的回答反映了學(xué)生在此章學(xué)習(xí)中存在如下認(rèn)識(shí)障礙點(diǎn):一、缺乏對(duì)水溶液分類體系的整體認(rèn)識(shí);二、缺乏不同的水溶液體系之間的組合變換順序性的認(rèn)識(shí),沒有形成良好的邏輯思維習(xí)慣。
因此,很有必要在本章教學(xué)中采取單元整體教學(xué)設(shè)計(jì),搭建一個(gè)水溶液體系的框架。所謂單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)就是針對(duì)一個(gè)單元(一章教材或一節(jié)教材的教學(xué)),整體組織教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)教學(xué)方法,安排教學(xué)時(shí)間。比如哪些需要采用實(shí)驗(yàn)探究,需要兩節(jié)課,哪些內(nèi)容需要安排一次練習(xí)、需要多少時(shí)間,哪些內(nèi)容需要安排成學(xué)生課外學(xué)習(xí)任務(wù)。
化學(xué)學(xué)科觀念建構(gòu)是單元教學(xué)的核心,本章的教學(xué)目的就是要通過單元整體教學(xué)最終建構(gòu)學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的一系列認(rèn)識(shí),本章單元所要構(gòu)建的學(xué)科觀念就是微粒觀、體系觀和動(dòng)態(tài)平衡觀。本章教學(xué)通過教給學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu),在建立知識(shí)結(jié)構(gòu)的過程中采取問題驅(qū)動(dòng)策略,用例證的方法從學(xué)生的已有概念出發(fā)來發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識(shí)。
溶液中的離子平衡整體教學(xué)設(shè)計(jì)思路:(分析整個(gè)水溶液中存在的體系)
Ⅰ.強(qiáng)電解質(zhì)電離的體系:把強(qiáng)電解質(zhì)(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿)加到水溶液中后,形成一個(gè)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的電離模型。(必修階段已學(xué),不屬于化學(xué)平衡范疇,可在單元授課時(shí)做復(fù)習(xí)鋪墊)
Ⅱ.水的電離平衡體系:純水是弱電解質(zhì),存在電離平衡,對(duì)原來的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的體系模型不構(gòu)成影響。
Ⅲ.弱酸弱堿的電離平衡體系:當(dāng)弱酸、弱堿加到水溶液中后自身的電離平衡和水自身的電離(純水體系)會(huì)產(chǎn)生相互影響。
Ⅳ.鹽類的水解平衡體系:當(dāng)加入鹽后分為兩種情況,一種是不水解的鹽,即強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,則情況同Ⅰ;一種是會(huì)水解的鹽,加入之后對(duì)純水的體系就會(huì)產(chǎn)生影響。
Ⅴ.難溶電解質(zhì)的溶解平衡體系:難溶電解質(zhì)像易溶強(qiáng)電解質(zhì)一樣可以在水分子作用下電離為離子,但與此同時(shí)絕大部分離子重新合成了難溶電解質(zhì),溶液中存在沉淀溶解平衡體系。
除了以上五種體系,如果在水中加入兩種電解質(zhì),這個(gè)體系會(huì)接著變化,即會(huì)產(chǎn)生相互作用的反應(yīng)。
在進(jìn)行每個(gè)體系的分課時(shí)教學(xué)時(shí),要始終滲透化學(xué)平衡的學(xué)科思想以及建構(gòu)微粒觀,動(dòng)態(tài)平衡觀和體系觀等學(xué)科觀念,即遵循“平衡概念引入→平衡表達(dá)式書寫→定性分析平衡移動(dòng)方向(內(nèi)因/外因)→定量描述平衡移動(dòng)程度(平衡常數(shù)K)”的教學(xué)流程。通過逐步分析水的電離平衡體系、弱酸弱堿的電離平衡體系、鹽的水解平衡體系、難溶電解質(zhì)的溶解平衡體系(各水溶液體系之間的關(guān)系可以理解為從一個(gè)原本的體系加了相應(yīng)的電解質(zhì)后這個(gè)體系發(fā)生的相應(yīng)變化),單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)注重體現(xiàn)水溶液體系的組建疊加,逐漸由簡(jiǎn)單到復(fù)雜進(jìn)行授課。建立了這樣的一個(gè)認(rèn)知框架,學(xué)生在面對(duì)實(shí)際的水溶液體系時(shí),就會(huì)明白誰是體系本身,誰是在這體系之上加入的操作和改變,形成良好的邏輯分析思維。
對(duì)前述案例題目,學(xué)生能應(yīng)用體系疊加的觀念來分析做出如下回答:“氯化銨加到0.1molL-1的氨水中后,它的母體NH3H2ONH4++OH-這個(gè)電離平衡體系,加入氯化銨能使C(NH4+)濃度增大,使該平衡逆向移動(dòng),最終C(OH-)減小,所以PH值減小。”
通過對(duì)《溶液中的離子平衡》實(shí)施單元整體教學(xué)設(shè)計(jì),幫助了學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的認(rèn)識(shí)障礙點(diǎn),促進(jìn)了學(xué)生形成分析水溶液?jiǎn)栴}的思路,對(duì)形成用微粒觀、動(dòng)態(tài)作用觀和定量觀等認(rèn)識(shí)方式認(rèn)識(shí)水溶液的基本能力,掌握溶液的化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)有較好的促進(jìn)作用。
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(作者單位:江西省贛州市第一中學(xué))