基于“目标导航、问题驱动”教学模式的“盐类的水解”教学设计﹡

2012-10-09 08:48孙天山
化学教与学 2012年5期
关键词:酸碱性盐类电离

孙天山 沈 颖

(无锡市辅仁高级中学 江苏 无锡 214123)

当代教育改革与以往历次教育改革的最大区别,就是要将改革的战略基点从“教”转移到对人真实“学”的关注,在重构学习概念的基础上,对传统教育中的课程与教学进行反思,实现概念与范式的重构,从而催生一种能在最大限度上发掘人的学习潜能,创造新的教学方式。“目标导航、问题驱动”是众多教学方式中的一种。现以苏教版《化学反应原理》“盐类的水解”第一课时作分析说明。

一、“目标导航、问题驱动”教学模式简介

1.“目标导航、问题驱动”教学模式的理论基础

“目标导航、问题驱动”是建立在建构主义和现代学习理论的基础上的一种教学模式。知识的学习是学习者在一定的情境即社会背景下,借助他人(教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的。知识的学习是学习者批判性地接受新的思想和知识,并将其融入原有的认知体系中,并能够将已有的知识迁移到新的情境中。知识的学习是在教师的指导下,以学习者为中心的主动参与式学习。

2.“目标导航、问题驱动”教学模式的流程

“目标导航、问题驱动”教学模式是依据教学目标,围绕教学内容,分析学生现有知识储备的基础上提出问题,通过创设问题情境,开展系列探究活动,最终解决问题,完成教学任务。

3.“目标导航、问题驱动”教学模式的内涵

“目标导航、问题驱动”教学模式是依据课程标准提出的立足于构建三维目标课程体系,围绕三维教学目标开展的系列教学实践活动,提倡以问题解决为驱动的方式实施课堂教学。通过问题使学生主动参与到课堂教学中来,并由各种“问题”引导学生逐步地学习化学知识,深刻理解所学内容的本质。课堂教学紧紧围绕化学知识体系中具有核心价值的化学问题,引导学生积极思考,开展各种思维活动,促进学生进行有效学习。

“目标导航、问题驱动”教学模式的流程示意图

二、“盐类的水解”教学设计

1.教学理念

本节课的教学设计以关注学生和学生发展为本,突出教师为主导学生为主体的教育思想,帮助学生克服或摆脱被动学习的心态,确立学生的主动参与意识。围绕课堂教学提出的问题,开展以实验探究为主的各种学习活动,培养学生知识迁移能力、分析问题和解决问题的能力,提高学生的思维品质,最终达到培养学生化学素养的目的。

2.学前分析

“盐类的水解”的实质是电离理论知识的综合应用。在这之前,教材安排了“弱电解质的电离平衡”和“溶液的酸碱性”两节内容。学生对“强电解质”、“弱电解质”、弱电解质在水溶液中的“电离平衡”、水的电离及溶液的酸碱性等有了一定的了解。这些知识都为学习“盐类的水解”起到了促进和帮助作用。从以往的教学实践看,有相当一部分学生在学习过程中注重掌握知识本身和问题的答案,急于知道结论,急于用结论解题,而忽视知识的来龙去脉,只求是什么,忽视为什么,结果导致了“高分低能”,学生的思维能力无法得到提高。因此,本节课设计了几组有一定思维容量的阶梯性问题,引导学生分析盐类水解的本质,通过实验探究的方式,让学生参与学习的全过程,使他们真正感受到学习的意趣所在,并积极主动地开展各种思维活动。

3.教学目标

(1)能说明不同盐(如 NaCl、Na2CO3、AlCl3等)在水溶液中呈现不同酸碱性的原因,初步建立盐类水解的概念。

(2)知道不同盐在水溶液中呈现不同酸碱性的规律,能正确判断常见盐溶液的酸碱性。

(3)能够正确书写简单的盐类水解反应的化学方程式和离子方程式。

(4)通过实验探究总结归纳不同盐类酸碱性的规律,理解盐类水解的实质。

(5)通过与同伴的合作探究,感受学习的快乐和知识形成过程中的愉悦。

4.教学重点、难点

盐类水解的本质及水解规律。

5.主要教学过程

【导入新课】大家都知道纯碱的成分是碳酸钠,碳酸钠是盐而不是碱,它为什么有“碱”的美名呢?(学生不由自主的回答:因为它的溶液呈碱性)。

今天就来探讨这个话题(板书揭示课题)。

【情境创设】请同学们用pH试纸来测定下列物质水溶液的 pH:NaCl、NH4Cl、Na2CO3(浓度均为 0.1mol·L-1)。

【学生实验】用pH试纸检测,与比色卡对比(教师巡回指导,强调操作的规范化)。

【交流结果】NaCl溶液呈中性,NH4Cl溶液呈酸性,Na2CO3溶液呈碱性。

【投影】

pH 溶液酸碱性 c(H+)与 c(OH-)大小NaCl 中 c(H+)=c(OH-)Na2CO3 碱 c(H+)c(OH-)

(联系旧知识,分析说明溶液的酸碱性与c(H+)与c(OH-)大小关系。 )

【教师】从上述实验看出,同样是盐,为什么会呈现不同的酸碱性呢?为了解决这个问题,请同学们从以下几方面分析(以Na2CO3溶液为例)。

【投影】(1)溶液中存在哪些离子?

(2)它们能否结合成难电离的物质?

(3)离子相互作用时对水的电离平衡有什么影响?

(4)最终会引起溶液中 c(H+)与 c(OH-)如何变化?

【友情提醒】联系过去所学知识阅读教材。

【学生】围绕问题,自主学习。

【交流讨论】学生甲:在Na2CO3溶液中存在着水与Na2CO3两种物质的电离过程。所以溶液中有H+(或 H3O+)、OH-、Na+、CO32-四种离子, 其中 CO32-能与水电离产生的 H+结合,生成难电离的HCO3-等,使得溶液中c(H+)减小,这样原有的水的电离平衡被打破,促进了水的电离,使得溶液中 c(H+)﹤c(OH-),溶液呈碱性。

【教师】强调盐类水解离子方程式书写要点:

1.方程式中通常都是写“⇌”。

2.产物一般不用“↓”、“↑”。

3.多元弱酸根离子的水解分步写,一般只写第一步。

4.多元弱碱阳离子的水解一步到位。

学生乙:(提出疑问)有没有可能是水电离出OH-或Na+使溶液呈碱性呢?

【教师】该同学提出的问题非常好,我们不妨一起就此进行研究。

【学生讨论】(激情高涨)

【教师】好,就刚才的讨论,谈谈你的看法。

学生丙:如果没有其他离子的参与,水电离产生的OH-不可能使溶液呈碱性,因为水电离产生的c(H+)和c(OH-)始终相等(好,非常好,得到了同学肯定)。对于“Na+”我一时还没有想清楚。

学生丁:(自告奋勇)我知道,如果是因为Na+引起的话,那么NaCl溶液也应该呈碱性。而上述实验说明NaCl溶液呈中性,所以这种假设错误。

(在这种热烈浓厚的探讨氛围中,学生轻松地学习了Na2CO3水解的原理。)

【教师】同学们,大家对Na2CO3溶液呈碱性还有其他疑问吗?(等待,寂静无声)。既然大家没有问题,老师倒有一个疑问。上述对Na2CO3溶液呈碱性是理论上的分析推测,能否通过实验证实呢?请说出你的想法。(一石激起千层浪,激发了同学们的思维火花,培养学生思维的深刻性。)

【学生】(开始有些茫然)进行讨论。

【交流汇报】设想1:在Na2CO3溶液中加入盐酸后再测pH,若pH变小则可证明。

设想2:将Na2CO3溶液进行蒸发浓缩后再测pH,若pH变大则可证明。

设想3:在Na2CO3溶液中滴加酚酞后,再逐滴加入CaCl2溶液,若溶液颜色明显变浅或褪去则可证明。

【师、生研讨】设想1显然不合理,在Na2CO3溶液中加入盐酸,虽然CO32-反应掉了,但同时也引进了H+,所以加酸或碱的办法不可取。

【演示实验】设想 2:在盛有 0.1mol·L-1Na2CO3溶液的小烧杯中,滴加2-3滴酚酞溶液然后加热(对设想2操作稍作改进)。

设想3:在盛有Na2CO3溶液的试管中,滴加2滴酚酞溶液,然后再逐滴加入CaCl2溶液。

【现象、结论】设想2的实验中,溶液颜色虽有改变(略加深)但不够明显,能够粗略说明,但溶液温度变化对反应的影响不得而知(为“影响盐类水解因素”的学习埋下伏笔),同时耗时多。

设想3的实验中,产生了白色沉淀CaCO3,并随着CaCl2溶液的增加,溶液中CO32-减少,溶液颜色也逐渐变淡,很好地说明了CO32-使溶液呈碱性。不难看出,上述两个实验,后者现象明显、操作简单、结论可靠(渗透对实验的比较、评价)。

【教师】(趁热打铁,巩固加深对盐类水解原理的认识)同学们,你们能否分析NH4Cl溶液呈酸性的原因吗?请写出离子方程式。

【学生】(回答、板演)

【总结提炼】(教师提示,学生归纳)上述这些盐之所以能与水发生反应,是因为盐的某些离子(弱酸根离子或弱碱阳离子)与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质(原因),使水的电离平衡向电离方向移动(本质),致使溶液中 c(H+)与 c(OH-)不等(结果),导致溶液呈一定的酸碱性(表现)。

【板书】“盐类的水解”的定义。

【过渡】同学们,至此我们对盐类水解概念、盐类水解实质有了一定认识,请运用所学知识来判断分析一些问题。

【 投 影 】 在 KNO3、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、 (NH4)2SO4、CH3COONa、Na2SO3、NaClO几种盐溶液中,哪些能发生水解反应?写出离子方程式。其中,哪些呈中性?哪些呈酸性?哪些呈碱性?(请填写在表格中)你判断的依据是什么?你能归纳出“盐的组成”与溶液的酸碱性关系的规律吗?

物质 溶液酸碱性 离子方程式 生成的弱电解质KNO3 Al2(SO4)3 Fe2(SO4)3(NH4)2SO4 CH3COONa Na2SO3 NaClO

(学生独立思考并完成上述问题)

【交流回答】(略)

【归纳整理】(板书)

1.盐类水解规律:有弱才水解,无弱不水解,谁强显谁性,强强不水解。

2.从反应形式上看盐类的水解是中和反应的逆反应。盐+水⇌酸+碱

【练习反馈】(略)

【归纳小结】(投影)

1.水解条件:能在水溶液中、电离出弱酸阴离子或弱碱阳离子。

2.水解实质:破坏了水的电离平衡,促进了水的电离。

3.水解规律:(略)

4.水解特点:是中和反应的逆反应,存在水解平衡;是吸热反应;水解程度很小,故水解产物较少,盐溶液的酸碱性一般较弱。

三、教学反思

1.本节课教学充分体现了“目标导航、问题驱动”教学模式的思想。课堂教学至始至终围绕盐类水解的本质这一中心目标展开,从检测盐溶液的酸碱性,分析溶液酸碱性的原因,到用实验来验证,用探究实验来确定,最后进行归纳小结,得出结论和规律。

2.教学内容问题化是本教学模式的关键。将知识转化为引导学生探究的“问题”,让学生变被动接受式学习为主动探究式学习。教学中通过“问题”唤起学生探索研究的热情,激发学生主动参与、勤于思考的内在需求。

3.本节课不是传统的“把种子磨成面粉”的教学,而是让化学的种子在学生心灵深处深深扎根,让每一位学生成为化学智慧的学生,让每一位学生领悟到在知识学习过程中“做什么”、“怎么做”、“为什么这样做”,达到培养学生元认知的能力。

4.新课程倡导“平等、民主、和谐”的理念,“目标导航、问题驱动”教学模式很好的体现了这一理念。本节课的教学中,师生之间通过协作、对话、交流,相互作用,共同塑造,构建了教师、学生生命可持续发展的一种新型的“师生生态关系”。这种关系是一种健康向上的课堂文化取向,是一种愉悦和谐的教学氛围,是教育所追求的理想境界。

[1] 中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003

[2] 王祖浩.普通高中课程标准实验教科书:化学反应原理[M].南京:江苏教育出版社,2007

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