郭超琪

【摘要】 ?酸堿鹽的知識(shí)是初中化學(xué)學(xué)習(xí)最大的分化點(diǎn)。如何對(duì)酸堿鹽的知識(shí)進(jìn)行有效教學(xué)，是個(gè)值得探討的問(wèn)題。而《酸的化學(xué)性質(zhì)》是學(xué)生學(xué)習(xí)酸堿鹽知識(shí)的起點(diǎn)。本文以《酸的化學(xué)性質(zhì)》為例，將“宏觀——微觀——符號(hào)”的三重表征的思維方式應(yīng)用于酸的化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)中。探討如何運(yùn)用“三重表征”的思維方式進(jìn)行酸堿鹽的教學(xué)，幫助學(xué)生更好地建構(gòu)酸堿鹽的知識(shí)。

【關(guān)鍵詞】 ?初中化學(xué) 三重表征 酸的化學(xué)性質(zhì) 分階段教學(xué)

【中圖分類號(hào)】 ?G633.8 ? ? ? ? ? ? ? ?? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】 ?1992-7711（2015）07-079-03

一、問(wèn)題的提出

化學(xué)用語(yǔ)、溶液和酸堿鹽經(jīng)常成為初中化學(xué)學(xué)習(xí)的三個(gè)分化點(diǎn)，特別是酸堿鹽部分知識(shí)因其知識(shí)點(diǎn)多，知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系緊密，且與此相關(guān)的習(xí)題綜合性強(qiáng)，因此，酸堿鹽成為初中化學(xué)學(xué)習(xí)最大的分化點(diǎn)。初中酸堿鹽的知識(shí)與高中“離子反應(yīng)”等知識(shí)聯(lián)系緊密，初三學(xué)生對(duì)酸堿鹽知識(shí)的學(xué)習(xí)與掌握，特別是對(duì)酸堿鹽反應(yīng)本質(zhì)的理解，有利于其高中的后續(xù)學(xué)習(xí)。

筆者在參加近5年的廣州市教研中，廣州市教研員李南萍老師、戴光宏老師和王季常老師都強(qiáng)調(diào)要做好初高中的銜接，將化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)一體化，初中化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)要為學(xué)生高中化學(xué)知識(shí)的后續(xù)學(xué)習(xí)服務(wù)。

“酸堿鹽”的教學(xué)屬于元素化合物的學(xué)習(xí)。對(duì)于“酸堿鹽”的教學(xué)策略，如果運(yùn)用“三重表征”方式進(jìn)行教學(xué)，可能會(huì)收到事半功倍的效果。《酸的化學(xué)性質(zhì)》是學(xué)生認(rèn)識(shí)酸堿鹽化學(xué)性質(zhì)的開(kāi)始，應(yīng)用“三重表征”方式對(duì)酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行學(xué)習(xí)，不僅可以幫助學(xué)生更好地記憶和理解酸的化學(xué)性質(zhì)，還可以幫助學(xué)生形成“三重表征”的思維方式來(lái)學(xué)習(xí)堿和鹽的化學(xué)性質(zhì)。本文以《酸的化學(xué)性質(zhì)》為例，探討如何運(yùn)用“三重表征”的思維方式進(jìn)行酸堿鹽的教學(xué)，幫助學(xué)生更好地建構(gòu)酸堿鹽的知識(shí)。

二、理論基礎(chǔ)

1.“三重表征”的含義

化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)，由于化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，要求學(xué)生從不同的角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì)。畢華林教授認(rèn)為化學(xué)學(xué)習(xí)的基本領(lǐng)域包括：①可觀察現(xiàn)象的宏觀世界;②分子、原子、離子等微粒構(gòu)成的微觀世界;③化學(xué)式、方程式、元素符號(hào)構(gòu)成的符號(hào)與數(shù)字世界。因而，要從宏觀、微觀和符號(hào)三種水平上認(rèn)識(shí)和理解物質(zhì)，并建立三者之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而形成化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。這種思維方式稱之為“三重表征”思維方式。

2.元素化合物教學(xué)“宏觀——微觀——符號(hào)”三重表征的構(gòu)建方式

“三重表征”是化學(xué)中元素化合物教學(xué)的重要方法，能幫助學(xué)生通過(guò)物質(zhì)的各種表征方式進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)。運(yùn)用“三重表征”進(jìn)行元素化合物的教學(xué)的基本程序是，首先通過(guò)閱讀材料、觀看多媒體素材、觀察與分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或科學(xué)探究等活動(dòng)獲得宏觀反應(yīng)事實(shí)的認(rèn)識(shí);接著通過(guò)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式或離子方程式獲得符號(hào)表征;最后運(yùn)用理論模型從微觀角度分析反應(yīng)獲得微觀認(rèn)識(shí)。

三、基于“三重表征”方式設(shè)計(jì)的《酸的化學(xué)性質(zhì)》的教學(xué)案例

1.教學(xué)內(nèi)容

此教學(xué)課例選取人民教育出版社初中化學(xué)第十單元“酸和堿”課題1“常見(jiàn)的酸和堿”第3課時(shí)“酸的化學(xué)性質(zhì)”為教學(xué)內(nèi)容，包括鹽酸、硫酸的化學(xué)性質(zhì)，即鹽酸、硫酸能與指示劑作用、能與活潑金屬反應(yīng)和能與金屬氧化物反應(yīng)，以及鹽酸、硫酸具有相似化學(xué)性質(zhì)的原因。

2.教學(xué)目標(biāo)

①知道酸溶液中都存在H+，推測(cè)酸具有一些相似的化學(xué)性質(zhì);

②通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)完成鹽酸、硫酸與指示劑的實(shí)驗(yàn)，能夠說(shuō)出鹽酸、硫酸與指示劑反應(yīng)的現(xiàn)象，理解不同酸溶液能使酸堿指示劑顯現(xiàn)相同顏色的原因，建立酸與指示劑反應(yīng)的三重表征。

③通過(guò)回憶金屬與反應(yīng)的條件，能夠說(shuō)出Mg、Zn、Fe與鹽酸、硫酸的現(xiàn)象，寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式，理解不同酸溶液能與活潑金屬反應(yīng)的原因，建立酸與金屬反應(yīng)的三重表征。

④觀察鐵銹、氧化銅與鹽酸、硫酸反應(yīng)并說(shuō)出反應(yīng)的現(xiàn)象，寫(xiě)出相應(yīng)化學(xué)方程式，理解不同酸溶液能與金屬氧化物反應(yīng)的原因，建立金屬氧化物與酸反應(yīng)的三重表征。

⑤通過(guò)對(duì)酸化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)，感受“組成（結(jié)構(gòu)）決定性質(zhì)、性質(zhì)反映組成（結(jié)構(gòu)）”的學(xué)科思想。

3.教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：酸的化學(xué)性質(zhì)

難點(diǎn)：利用微粒觀讓學(xué)生體會(huì)不同的酸具有相似的化學(xué)性質(zhì)的原因

4.教學(xué)過(guò)程

【引入】蝕刻工藝：酸吃掉金屬

環(huán)節(jié)1：酸在水溶液中都能電離出H+和酸根離子，推測(cè)酸具有一些共同的化學(xué)性質(zhì)

【提問(wèn)】請(qǐng)同學(xué)們觀察實(shí)驗(yàn)桌上所擺放的鹽酸和硫酸兩瓶無(wú)色溶液，你能說(shuō)出它們的微觀組成嗎？

【討論】展示這兩種溶液的微觀示意圖，并討論以下問(wèn)題：

（1）從物質(zhì)的類別看，它們是否屬于同類物質(zhì)？為什么？

（2）這兩種物質(zhì)是否會(huì)具有一些相似的化學(xué)性質(zhì)？

【微觀表征】陰離子分別是Cl-和SO42-.但陰離子都是H+，故它們都屬于酸。兩種溶液中都含有H+，所以推測(cè)它們可能會(huì)具有一些相似的化學(xué)性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。通過(guò)回憶鹽酸、硫酸的微觀組成，展示鹽酸、硫酸的微觀粒子圖，分析鹽酸、硫酸微觀組成的共同之處，使得學(xué)生在頭腦中形成鹽酸、硫酸這兩種物質(zhì)的“微觀表征”的表象。

環(huán)節(jié)2：通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，引出酸化學(xué)性質(zhì)之一：能使酸堿指示劑顯示不同的顏色，建立酸與指示劑反應(yīng)的三重表征

【分組實(shí)驗(yàn)】鹽酸、硫酸分別與兩種指示劑的反應(yīng)。

【宏觀表征】學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊記錄現(xiàn)象

【討論】?jī)煞N溶液都能使紫色石蕊溶液變紅色，無(wú)色酚酞溶液不變色，究竟是溶液中的哪種粒子引起的上述變化呢？

【微觀表征】鹽酸和硫酸兩種溶液中都含有的H+，應(yīng)該是H+引起的變化。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，獲得鹽酸、硫酸與石蕊、酚酞反應(yīng)的“宏觀現(xiàn)象”，通過(guò)回憶鹽酸、硫酸的微觀組成，討論鹽酸、硫酸為什么能使紫色石蕊溶液變紅色，無(wú)色酚酞溶液不變色。實(shí)現(xiàn)由“宏觀表征”到“微觀表征”的轉(zhuǎn)換，學(xué)會(huì)從微觀的角度解釋宏觀現(xiàn)象。

環(huán)節(jié)3：通過(guò)游戲回憶金屬與酸反應(yīng)的條件，引出酸化學(xué)性質(zhì)之一：酸能與活潑金屬反應(yīng)，建立酸與活潑金屬反應(yīng)的三重表征

【游戲】“尋找灰太狼”的游戲回憶金屬與酸反應(yīng)的條件

【宏觀——符號(hào)表征】回憶鎂、鋅、鐵與鹽酸、硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象，并書(shū)寫(xiě)鎂、鋅、鐵與鹽酸、硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

【討論】上述反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物有什么共同之處？

【宏觀表征】反應(yīng)物都是金屬和酸，生成物都有氫氣

【教師小結(jié)】鎂、鋅、鐵等活潑金屬能與鹽酸、硫酸反應(yīng)生成氫氣，說(shuō)明酸能與氫前的金屬發(fā)生置換反應(yīng)。

【討論】鹽酸、硫酸都可以與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。究竟是酸溶液中的哪種粒子引起的上述變化呢？

【微觀表征】鹽酸和硫酸兩種溶液中都含有的H+，應(yīng)該是H+引起的變化。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)“尋找灰太狼”的游戲回憶金屬與酸反應(yīng)的條件，回憶鎂、鋅、鐵與鹽酸、硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象，書(shū)寫(xiě)鎂、鋅、鐵與鹽酸、硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，實(shí)現(xiàn)由“宏觀表征”到“符號(hào)表征”的轉(zhuǎn)換，通過(guò)討論鹽酸、硫酸為什么都能與活潑金屬反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)由“宏觀表征”到“微觀表征”的轉(zhuǎn)換。

環(huán)節(jié)4：觀察鐵銹與鹽酸、硫酸的反應(yīng)，建立堿與非金屬氧化物反應(yīng)的三重表征

【學(xué)生回憶】鐵生銹會(huì)產(chǎn)生哪種物質(zhì)？化學(xué)式是什么？在物質(zhì)的分類中屬于什么？

【教師設(shè)問(wèn)】當(dāng)鐵銹遇到稀鹽酸，會(huì)發(fā)生反應(yīng)嗎？

【學(xué)生可能的回答】可能會(huì)反應(yīng)

【演示實(shí)驗(yàn)】鐵銹與鹽酸、硫酸分別發(fā)生反應(yīng)

【宏觀——符號(hào)表征】請(qǐng)同學(xué)們描述所觀察到的現(xiàn)象并試著寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式

【教師講述】鹽酸、硫酸不僅可以與鐵銹發(fā)生反應(yīng)，還可以與氧化銅發(fā)生反應(yīng)

【補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)】氧化銅與鹽酸、硫酸分別發(fā)生反應(yīng)

【宏觀——符號(hào)表征】請(qǐng)同學(xué)們描述所觀察到的現(xiàn)象并試著寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式

【討論】上述反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物有什么共同之處？

【學(xué)生可能的回答】反應(yīng)物都是金屬氧化物和酸，生成物都有水。

【宏觀表征】金屬氧化物能與鹽酸、硫酸反應(yīng)生成水。

【討論】鹽酸、硫酸都可以與金屬氧化物反應(yīng)產(chǎn)生水。究竟是酸溶液中的哪種粒子引起的上述變化呢？

【微觀表征】鹽酸和硫酸兩種溶液中都含有的H+，應(yīng)該是H+引起的變化。

【討論】利用上面的反應(yīng)可以清除鐵制品表面的銹，除銹時(shí)能否長(zhǎng)時(shí)間浸在酸中？為什么？

【學(xué)生可能回答】不能;當(dāng)鐵釘表面的鐵銹被清除完，酸將與鐵發(fā)生反應(yīng)。會(huì)腐蝕金屬。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象獲得對(duì)鐵銹、氧化銅與酸反應(yīng)的“宏觀表征”，通過(guò)書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的化學(xué)方程式獲得鐵銹、氧化銅與酸反應(yīng)“符號(hào)表征”，最后通過(guò)討論為什么鹽酸、硫酸都能與金屬氧化物反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)“宏觀表征”與“微觀表征”的切換。

環(huán)節(jié)5：總結(jié)酸的化學(xué)性質(zhì)，知道酸具有相似化學(xué)性質(zhì)的原因：酸溶液中都有H+

【微觀——宏觀表征】由于不同的酸溶液中都含有相同的H+，因而具有一些相同的化學(xué)性質(zhì)

1. 酸溶液能使酸堿指示劑顯示不同的顏色

2. 酸溶液能與活潑金屬反應(yīng)

3. 酸溶液與金屬氧化物反應(yīng)

【練習(xí)】“蝕刻”福娃印刷模板

“蝕刻”是制作印刷模板的一種方法.現(xiàn)用“蝕刻”的方法制作“福娃”的印刷模板，制作過(guò)程如下：

①用稀鹽酸除去金屬板表面的“銹斑”，再進(jìn)行打磨處理;

②在金屬板上鍍一層防酸材料——蜂蠟;

③在上面刻出“福娃”圖象;

④用稀鹽酸對(duì)其表面進(jìn)行處理，稀鹽酸就能“吃掉”金屬;

⑤除去蜂蠟鍍層，金屬板上顯出“福娃”。

根據(jù)上述制作過(guò)程回答下列問(wèn)題：

（1）制作印刷模板的金屬可選用 ? ? ? ? ? ? （選填“鐵”、“銀”或“銅”）。

（2）制作此模板依據(jù)的原理是 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

（3）寫(xiě)出制作過(guò)程①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)總結(jié)酸的化學(xué)性質(zhì)，使得學(xué)生在頭腦中建立起酸的化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)知圖式，建立起酸的化學(xué)性質(zhì)的三重表征。習(xí)題的設(shè)計(jì)呼應(yīng)課前創(chuàng)設(shè)的情景，也是學(xué)生對(duì)酸的化學(xué)性質(zhì)的鞏固。

四、基于“三重表征”方式設(shè)計(jì)的《酸的化學(xué)性質(zhì)》的分階段教學(xué)

新課的教學(xué)是對(duì)酸的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)的第一階段，學(xué)生學(xué)習(xí)了這節(jié)課之后在學(xué)生的腦中對(duì)酸的化學(xué)性質(zhì)會(huì)留有這樣的印象：鹽酸、硫酸之所以有共同的化學(xué)性質(zhì)是因?yàn)樗鼈兊乃芤褐卸加蠬+。例如，2012年廣州市中考題第25題就是對(duì)酸的共性的考查。題目中首先讓學(xué)生書(shū)寫(xiě)三氧化二鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和現(xiàn)象，再告訴學(xué)生白醋、檸檬酸溶液也能與三氧化二鐵發(fā)生類似反應(yīng)，讓學(xué)生從微觀角度解釋反應(yīng)的原因。

例1：實(shí)驗(yàn)室有鹽酸、白醋、檸檬酸三種溶液，回答下列問(wèn)題：

（1）向三氧化二鐵中放入足量鹽酸，充分反應(yīng)后，觀察到的現(xiàn)象是 ? ? ? ，

反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ?? ? ?。

（2）白醋、檸檬酸溶液也能與三氧化二鐵發(fā)生類似反應(yīng)，說(shuō)明白醋、檸檬酸溶液和鹽酸中都含有的離子是 ? ?? ?。

大部分學(xué)生在學(xué)習(xí)新課之后，對(duì)酸的共性的理解并不存在障礙。但是對(duì)酸的個(gè)性的理解是存在障礙的。因此，酸的化學(xué)性質(zhì)第三階段的學(xué)習(xí)就是對(duì)酸的個(gè)性通過(guò)習(xí)題進(jìn)行鞏固練習(xí)，適合在中考復(fù)習(xí)課中進(jìn)行。教師可以設(shè)計(jì)幾道對(duì)酸共性和個(gè)性考查的題目，學(xué)生通過(guò)對(duì)比來(lái)學(xué)習(xí)酸的共性和個(gè)性。例如，2013年廣州市中考題第21題就是對(duì)酸的共性和個(gè)性的考查。題目中首先讓學(xué)生書(shū)寫(xiě)稀硫酸與鐵粉、碳酸鈉和氯化鋇的化學(xué)方程式，再讓學(xué)生選出哪些反應(yīng)屬于酸的共同的化學(xué)性質(zhì)。要正確地解答這道題，學(xué)生必須要思考一個(gè)問(wèn)題：硫酸的化學(xué)性質(zhì)是否全部都是因?yàn)镠+引起的。硫酸在水溶液中不僅可以電離出H+還可以電離出SO42-.其實(shí)硫酸與氯化鋇之所以能夠發(fā)生反應(yīng)中，是因?yàn)樯闪薆aSO4白色沉淀。所以，“SO42-”才是正真的主角。

例2：硫酸、鹽酸是重要的化工原料。

（1）濃硫酸在實(shí)驗(yàn)室常用作干燥劑，因?yàn)闈饬蛩嵊?? ? ?性。

（2）寫(xiě)出稀硫酸與下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

①與鐵粉反應(yīng)： ?? ? ?;

②與碳酸鈉溶液反應(yīng)： ?? ? ;

③與氯化鋇溶液反應(yīng)： ? ? ? ?;

上述反應(yīng)中，屬于酸的共同性質(zhì)的是 ? ?? ?（填編號(hào)）

（3）鹽酸的下列用途中，不能用硫酸代替鹽酸的是 ? ? ? ?（填編號(hào)）

①金屬表面除銹②制造藥物氯化鋅③除去NaCl中的少量NaOH

無(wú)論是對(duì)酸的共性的分析，還是對(duì)酸的個(gè)性的分析，學(xué)生都可以運(yùn)用“宏觀——微觀——符號(hào)”的三重表征方式進(jìn)行。主要的分析過(guò)程為：先寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式（符號(hào)表征），再描述出反應(yīng)的現(xiàn)象（宏觀表征），再根據(jù)方程式和現(xiàn)象，從微觀角度來(lái)分析產(chǎn)生宏觀現(xiàn)象的原因（微觀表征）。

五、基于“三重表征”方式設(shè)計(jì)的《酸的化學(xué)性質(zhì)》的教學(xué)思考

酸的化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)采用“三重表征”的方式進(jìn)行，讓學(xué)生通過(guò)不同角度對(duì)酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了意義建構(gòu)，有利于他們對(duì)酸的化學(xué)性質(zhì)的整體理解和把握。“三重表征”教學(xué)同樣適用于“堿的化學(xué)性質(zhì)”、“中和反應(yīng)“和“鹽的化學(xué)性質(zhì)”的教學(xué)。

通過(guò)第一階段《酸的化學(xué)性質(zhì)》的新課學(xué)習(xí)和第二階段酸的共性的習(xí)題鞏固，學(xué)生初步形成“宏觀——微觀——符號(hào)”的三重表征的思維方式，那么，在堿和鹽化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生就可以遵循三重表征的思維方式去學(xué)習(xí)堿和鹽的共性。

《酸的化學(xué)性質(zhì)》應(yīng)用“宏觀——微觀——符號(hào)”的三重表征的思維方式進(jìn)行教學(xué)，堿和鹽的化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)是對(duì)酸的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)方式的延續(xù)和鞏固。相對(duì)固定的教學(xué)模式，有利于培養(yǎng)學(xué)生形成“宏觀——微觀——符號(hào)”的三重表征的思維方式，幫助學(xué)生從不同角度對(duì)酸堿鹽的知識(shí)進(jìn)行建構(gòu)，啟發(fā)學(xué)生形成酸堿鹽的學(xué)習(xí)思路，突破酸堿鹽的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

（此論文是廣東教育學(xué)會(huì)2014年度教育科研規(guī)劃小課題（課題編號(hào)：GDXKT2927）的研究成果）

[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

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