高偉

摘要：化學基本概念教學是中學化學基礎理論教學的重要內(nèi)容。其中復分解反應這一概念是學生學習的重要反應類型，復分解反應發(fā)生的條件又是初中化學的一個難點，本節(jié)課通過對物質(zhì)變化現(xiàn)象的分析、比較、抽象、概括等認識過程，形成概念，以數(shù)字化實驗所得曲線為分析模板，使學生體會將化學反應及變化映射到曲線的過程，通過曲線讓學生更加直觀清晰地掌握概念和原理，再把宏觀現(xiàn)象與微觀探析聯(lián)系起來，突出概念的本質(zhì)特征促進學生對知識的主動建構。

關鍵詞：數(shù)字化實驗;基本概念;復分解反應

文章編號：1008-0546（2021）01-0083-02

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2021.01.023

數(shù)字化實驗是由數(shù)據(jù)采集器、傳感器和配套的軟件組成的定量采集各種常見數(shù)據(jù)并能與計算機連接的實驗技術系統(tǒng)。能即時收集數(shù)據(jù)和自動生成曲線，為適時定量研究實驗成為可能。

化學基本概念教學是中學化學基礎理論教學的重要內(nèi)容。其中復分解反應這一概念是學生學習的重要反應類型，復分解反應發(fā)生的條件是初中化學的一個難點，對復分解反應這一概念的掌握程度直接影響到學生對酸、堿、鹽這一初中化學核心知識的學習…。本節(jié)課通過對物質(zhì)變化現(xiàn)象的分析、比較、抽象、概括等認識過程，形成概念，以數(shù)字化實驗所得曲線為分析模板，使學生體會將化學反應及變化映射到曲線的過程，通過曲線讓學生更加直觀清晰地掌握概念和原理，再把宏觀現(xiàn)象與微觀探析聯(lián)系起來，突出概念的本質(zhì)特征促進學生對知識的主動建構。具體流程如下：

一、宏觀辨識結合微觀探析初步認識復分解反應

按圖1進行實驗并設問：

同學們觀察到了什么現(xiàn)象？（一問學生注意觀察實驗現(xiàn)象，并能準確描述）。

開始時酚酞溶液變紅說明溶液中存在什么離子？（二問從對宏觀現(xiàn)象的辨識引向微觀粒子的探析，并為探討反應實質(zhì)做鋪墊）

滴加鹽酸后，紅色消失說明溶液中的離子發(fā)生的怎樣的變化？（三問從宏觀辨識和微觀探析，認識鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生了反應）

還有什么方法能證明鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生反應了呢？

二、引入數(shù)字化實驗，通過宏觀曲線數(shù)據(jù)進行微觀實質(zhì)的探討

通過pH傳感器和滴數(shù)傳感器，完成以下實驗：向40mL溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為0.4%氫氧化鈉溶液中逐滴滴人稀鹽酸，測定溶液pH變化。（通過數(shù)字化實驗，感受復分解反應數(shù)據(jù)的變化。）（圖2）

根據(jù)圖像，pH=7時，消耗稀鹽酸的體積為___ mL。

請根據(jù)剛才的實驗數(shù)據(jù)，利用化學方程式計算稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。（氫氧化鈉溶液和稀鹽酸的密度近似為1g/cm3）（四問通過曲線的分析，從定量的角度認識復分解反應，并能進行簡單的計算。）

分析曲線中不同點對應的溶質(zhì)是什么，它們在水溶液中以什么形式存在？（五問通從對宏觀曲線各點的分析，引入微觀實質(zhì)的探析）

通過以上分析，在上述反應過程中哪些離子發(fā)生了變化？如何表示出來？（六問通過微觀探析，認識復分解反應發(fā)生的原因，并用離子方程式表示。）

通過離子表達式，可以發(fā)現(xiàn)這個反應為什么可以發(fā)生？（七問通過符號表達式，認識這個反應發(fā)生的原因）

結合下面兩個反應分析，除了生成水會導致離子濃度減小，還有哪些情況也會導致離子濃度減??？

由此，得出復分解反應的實質(zhì)為：酸、堿、鹽溶液中某些“特殊”的陰、陽離子相互結合，形成沉淀、氣體或水，導致溶液中離子的濃度減小。

（八問通過符號表達式，從鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應的原因引申探討復分解反應發(fā)生的實質(zhì)）

義務教育階段的化學教育就是要引導學生認識物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學的基本觀念;啟迪學生的科學思維，培養(yǎng)學生的實踐能力，理解科學的本質(zhì)，提高學生的科學素養(yǎng)[2]。本節(jié)課由于引入了數(shù)字化實驗，使看不見的溶液中離子濃度的變化，通過曲線和曲線中各點所含溶質(zhì)的分析，直觀地展現(xiàn)給學生。學生不僅能通過對圖線的分析，獲取相應的數(shù)據(jù)進行簡單計算，實現(xiàn)了從定性定量兩個角度認識復分解反應，而通過結合曲線并對曲線中各點溶液中溶質(zhì)的分析討論，實現(xiàn)了對復分解反應發(fā)生的本質(zhì)的認識，成功地實現(xiàn)了從宏觀辨識結合微觀探析全面，正確理解復分解反應這一化學基本概念。

參考文獻

[1]楊劍春等著.基于學科核心素養(yǎng)的教學評價引領[M].南京：南京師范大學出版社，2019

[2]楊劍春.課程標準的教學解析和實施建議[M].南京：江蘇教育出版社，2012