蔡志华
[摘要]盐类水解是中学化学的重要内容。根据教材编写特点和学生实际情况,运用探索、研究、应用多种教学策略突破教学重难点,使学生学会运用平衡观、微粒观和科学探究的基本方法进行学习,实现对知识的理解和掌握。
[关键词]盐类水解教学策略
[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]1674-6058(2015)02-0091
盐类的水解知识是化学反应原理的重要内容,是“物质在水溶液中的行为”一章的主要组成部分,知识内容理论性强,学生学习积极性不高。本文结合实例探索多种教学策略,帮助学生分散难点,调动学生学习积极性,引导学生进一步运用平衡观、微粒观和科学探究的基本方法进行盐类的水解知识的学习。
一、教材编写特点
“盐类的水解”是普通高中新课程标准实验教科书化学选修4《化学反应原理》第三章第二节,共三课时,第一课时的主要内容有两部分。
1.第一部分:找规律
找规律,即找出盐的组成与盐溶液酸碱性的对应关系。本节教材密切联系上一节教材,从酸溶液呈酸性,碱溶液呈碱性,引导学生联想盐溶液是否呈中性。教材通过设计活动探究来回答这个问题,并引导学生根据实验结果讨论盐溶液的酸碱性与组成该盐的酸或碱的强弱之间的关系。 这就把盐溶液的酸碱性与盐的组成联系起来,为分类讨论盐类的水解奠定了基础。
2.第二部分:查原因
查原因,即找出盐类的水解实质。教材在分类介绍盐类的水解时,重点说明盐类电离产生的弱酸或弱碱离子对水的电离平衡所产生的影响,并配以形象化的示意图,使学生理解盐类水解的本质。在具体分析了强碱弱酸盐和强酸弱碱盐溶液的酸碱性后,教材提及强酸强碱盐不水解,并简单说明其溶液呈中性的原因。教师在教学中不应忽视这段教材的教学,因为从这类不水解盐的特例出发,往往能使学生更好地理解前两类盐水解的本质。弱酸和弱碱所生成盐的水解较复杂,根据《普通高中化学课程标准(实验)》的有关内容,教材没有作介绍,教师也不宜补充这部分内容。
二、教材分析
本节的教学与前面的教学有密切的联系,是前面已学过的弱电解质的电离、水的电离平衡以及平衡移动原理等知识的延伸和综合应用,具有知识面较宽、综合性较强的特点。学生对前面所学知识(尤其是水的电离平衡)的理解程度将直接影响学生对本节内容的学习。教学过程应紧紧围绕水的电离平衡这个核心,应用化学平衡移动原理展开讨论,让学生感到不同现象背后的原理是熟悉和亲切的化学平衡知识。通过本节的教学不仅要让学生完成从水的电离平衡到盐类的水解平衡的顺利迁移,进一步深化平衡观,还要让学生加深对强弱电解质、离子反应发生的条件等知识的理解,同时可以解释一些生活现象,如明矾净水原理,泡沫灭火剂器产生二氧化碳气流等。本节教材是本章教材的教学重点和难点。
三、教学策略
根据教材编写特点和学生实际情况,在进行“盐类的水解”第一课时教学时,需探索、研究、应用多种教学策略突破本节教学难点,深化、稳定微粒观、平衡观等化学观念,建构盐类水解知识。
1.善用化学平衡原理,形成分析问题的思路,把握问题的本质
【任务布置1】从水的电离平衡出发,寻找可以减少水电离出来的H+的办法。分组讨论。
【处理方法】抛砖引玉,引导学生从化学平衡角度分析讨论:
①可以从哪些角度考虑减少水电离出来的H+?
②常见有哪些离子可以减少水电离出来的H+?
③中性溶液中[H+]=[OH-],盐溶液如果不显中性,意味着[H+]不再等于[OH-],为什么?
【任务布置2】按上面讨论的思路,继续寻找可以减少水电离出来的OH-的办法。
【任务布置3】围绕下面三个方面整理上面讨论的内容:
①哪些盐会水解; ②盐类水解的本质; ③盐类水解导致的结果。
【任务布置4】试着用分类法找出盐的组成与盐溶液酸碱性的对应关系。
至此,学生已经都能顺畅表达对盐类水解的认识,并能抓住盐类水解的本质是破坏水的电离平衡,同时能够总结出盐类水解的一般规律。重点还是重点,难点却不再成为难点。
【设计意图】引领学生通过探究、反思、体验发现知识间的内在联系,获得对化学学科本质规律的认识。力图将学生从大量个例的记忆之中解脱出来,避免仅仅停留在判断溶液酸碱性的层面,使学生体会到从溶液酸碱性,到溶液中[H+]和[OH-]浓度的关系,再到溶质微粒和溶剂微粒之间的相互作用这种分析问题的基本思路,把握住问题的本质。
2.围绕核心知识设计问题组,帮助学生理解规律和本质
(1)利用问题设计串联课堂,知识脉络清晰明了,分析推理,层层推进。
【例】①为什么在焊接铁架的过程中通常用(NH4)2SO4溶液清洗铁锈?
(结合学生已知的可以利用酸来清洗铁锈的知识,引导学生对(NH4)2SO4溶液的酸碱性有一个认识。)
②为什么镁条放入AlCl3溶液中会出现大量气泡?
(在上一个问题的基础上,加强学生对于盐溶液显酸碱性的认识。)
③哪些盐的溶液显酸性?哪些盐的溶液显中性?哪些盐的溶液显碱性?
(学生能通过对各种盐溶液酸碱性的测定,来归纳总结盐溶液显酸碱性的规律。)
④为什么不同种类的盐溶液显不同的酸碱性呢?
(2)注意问题设计的层次性,实现学生能力的螺旋式上升。
学生在学习一些理论性强、抽象难懂的知识的过程中经常会遇到一些困难,此时我们可以通过将一个大的问题细化为几个问题,注意问题设计的层次性,实现学生理解能力的螺旋式上升。本节课在教学设计上也可以采用这样一点,巧妙地将一个大的问题分为若干个小问题。“不同种类的盐溶液为什么酸碱性不同呢?”此问题为本教学设计的重点。可把上述问题分为三个小问题,让学生结合水的电离平衡和溶液的酸碱性来理解盐类的水解对盐溶液显酸碱性的影响。在这里,强调用化学观念中的微粒观和平衡观来解释问题。
①CH3COONa溶液中存在几种离子?
②哪些离子可能相互结合,对水的电离平衡有何影响?
③为什么CH3COONa溶液显碱性?
根据维果茨基的“最近发展区”理论,在“新旧知识的结合点”上产生的问题,最能引发学生的认识冲突,最具有启发性,最能有效地驱动学生有目的地积极探索。以上问题的设计是围绕“有些盐溶液,其电离出的离子会结合水电离出的离子,促进水电离,溶液形成酸性或碱性”的教学重点也是难点内容展开,一环扣一环,由浅入深,引领学生思维。学生在回答这三个问题的过程中解决了本节课的核心问题:“为什么不同种类的盐可以显示不同的酸碱性?”学生通过这样的方式获得的水解知识就能和自己已有的化学平衡知识体系构建联系,形成连续的思维,思想产生共鸣,有效调动积极思维,加深对盐类水解的本质的理解。
3.利用实验探究,改变学生前概念
学生已有的经验认为酸溶液显酸性,碱溶液显碱性,盐溶液显中性,如果只是简单讲解,很难改变学生的前概念。所以通过设计现象明显、操作简单的实验探究,可以吸引学生的注意力,突出重点,实现观念转变。
【学生活动】第一部分实验是将镁条分别放入蒸馏水和AlCl3溶液中,观察现象,通过对比实验,得出AlCl3溶液呈酸性的结论。第二部分实验是学生利用pH试纸测定AlCl3、CH3COONa、Na2CO3、(NH4)2SO4、Al2(SO4)3、NaCl、Na2SO4等溶液的酸碱性,同时总结出不同种类盐溶液显酸碱性的规律。
【处理方法】①将演示实验改为学生分组实验,使学生在动手过程中形成直观认识。记录实验结果,讨论后得出结论,使学生获得“盐溶液不一定都是中性”的认识。②增加学生检测纯水的 pH的实验,与盐溶液pH比较,利用空白对照使实验更能说明问题。③布置学生设计实验报告,使学生养成良好的实验习惯。
【设计意图】让学生在“实验中学,实验中思”,这不仅能改变学生的前概念,完善学生的固有认识,同时也培养了学生动手的能力、处理实验信息的能力以及分析和解决问题的能力,更让学生体验到科学探究的乐趣,并强化科学探究的意识。
4.微观过程宏观化,引导学生构建稳定的微粒观
由于盐类的水解过程涉及溶液中微观粒子间的相互作用,抽象性、理论性强,学生对于这部分知识的学习感到畏惧,不能很好地理解微观粒子之间的相互作用,继而影响溶液中各种离子浓度之间的大小关系的判断。教学中教师可借助动画展示使微观过程宏观化,通过去掉学生想象盲区成功帮助学生透彻理解盐类水解过程。将盐类的水解的实质用多媒体模拟微观演示,促使学生有兴趣主动从微粒观的角度认识盐类水解平衡的实质,养成从微粒的角度分析问题的习惯,从而能更准确地分析判断电解质溶液中离子浓度的大小关系,并在分析判断过程中逐步形成稳定的微粒观。
5.及时反馈,学以致用
课堂最后可以设计课堂反馈环节。例如,视频播放《焦点访谈》中一则题为“盐碱地中的硬汉子”的报道。为什么在严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存?观看视频后知道这与盐碱地土壤中碳酸盐的累积有关。至此,不用教师解释,学生就已纷纷揭晓答案,成功应用盐类的水解知识解释生活中的现象,该环节同时也“润物细无声”地渗透了环境保护的意识。学以致用,学生当堂收获成就感,从而更喜欢化学,对化学学习更充满了信心。
认知心理学认为,只有组织有序的知识(结构化的知识)才能在一定的刺激下被激活,在需要应用时才能被成功的提取。在现代教育教学中,教学方法是丰富多彩的,教学策略是层出不穷的,教学模式是日新月异的。作为一线教师,有必要拥有先进的教学理念,研究教学策略并实施,教给学生结构化的知识,因为这样的知识具有较强的粘合力、较严密的逻辑性、较丰富的关联度,可以较好地为知识的灵活运用服务。
(责任编辑罗艳)