巧设问题，突破离子反应教学中的难点

范梦怡

[摘   要]“离子反应”是高中化学的重要内容，学生学习“离子反应”时存在各种各样的困难。围绕电解质概念、离子方程式书写、离子检验等内容来创设问题情境，可通过集中设置问题突破该教学难点，引发学生有意义的思考和积极参与课堂，从而发展学生的化学核心素养。

[关键词]设题;离子反应;问题组;难点

[中图分类号]   G633.8        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2019）23-0061-02

“离子反应”是高中化学教学的难点和精髓，也是高考化学的热点。在教学实践中，学生学习“离子反应”时往往会遇到以下方面的困难：1.在电解质的理解上存在迷思概念;2.不会从电离的角度正确认识酸、碱、盐;3.对离子反应的本质认识不到位，没有建立起“宏微”结合的物质观;4.对有关量的离子方程式的书写难以把握;5. SO42-的检验容易出错;等等。本文针对“离子反应”概念深、理解难、考查点多的特点，结合“问题组”巧设一系列与“离子反应”内容相关的问题来进行有效教学，以突破该教学难点。

一、挖掘深层概念，理解电解质

电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物。对这一概念，学生在学习的过程中容易形成以下误区：1.只关注电解质导电的特性，而忽视了其本质上是化合物;2.对于导电的前提条件理解不清晰，认为水溶液或熔融状态必须同时具备;3.对导电的本质存在认识偏差;4.想当然地认为难溶物一定不是电解质。为了帮助学生扫清知识障碍，准确掌握概念，笔者设计了以下对比实验。

实验方案：取KCl（s）、蔗糖、CO2气体、CaCO3（s）、Cu片适量，分别放入盛有200 mL蒸馏水的烧杯中（在盛有CO2气体的集气瓶中加入200 mL蒸馏水），得到5种混合物，用一个灯泡与电源连接形成回路，分别检测这5种混合物的导电性，完成实验并记录实验现象（如表1）。

在这个实验中，学生可以观察到1、3、4三种物质会使灯泡发亮，但最后得出的结论却是1、4是电解质，2、3是非电解质，而5既不是电解质也不是非电解质。由此引发了学生的认知冲突，为此设置以下问题组。

问题1：1和2对比，蔗糖溶液不导电，分析其在水中的存在形式，说明了什么？

问题2：1和3对比，KCl、CO2溶于水后得到的两种溶液都能够导电，但结论却是KCl属于电解质，而CO2属于非电解质。从导电的微观本质出发，可以得到什么结论？

问题3：1和4对比，KCl完全溶于水，而CaC03难溶于水，但是两种物质溶于水（大量或微量）的部分都能导电，因此可以说明什么？

问题4：1和5对比， Cu片虽然导电性好，但它不是化合物，在概念上不符合“电解质是化合物”这一前提条件，所以Cu是非电解质吗？

深究上述系列问题，就能引导学生深挖电解质概念，对电解质有更为深入的理解。

二、重认酸碱盐，激发理性思维

电离是电解质离解成自由移动的离子的过程，在教学过程中如何引导学生从宏观到微观的角度来理解酸、碱、盐的本质呢？依据学生的认知规律，可以这样设计教学：

将氯化钠加入水中，在水分子的作用下，钠离子和氯离子脱离氯化钠晶体表面，形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子，氯化钠发生了电离。这一过程可用离子方程式来表示：NaCl=Na++Cl-。接下来的内容以问题组的形式展开：

问题1：怎样用离子方程式表示HCl、HNO3、H2SO4的电离？

【学生】 HCl=H++Cl-;HNO3=H++NO3-;H2SO4=2H++SO42-。

问题2：从以上的离子方程式可以看出，三种物质都能电离出H+，那么如何给酸下定义呢？

【学生】 电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫作酸。

问题3：同样的，NaOH、Ca（OH）2、KNO3、BaCl2的电离情况如何？

【学生】 NaOH=Na++ OH-;Ca（OH）2= Ca2++2OH-;

KNO3=K++NO3-;BaCl2=Ba2++2Cl-。

问题4：怎样从电离的角度概括碱和盐的本质？

【学生】由NaOH、Ca（OH）2的电离方程式可知，碱电离出来的阴离子都是OH-。由KNO3、BaCl2的电离方程式可知，盐电离时生成金属阳离子和酸根离子。

问题5：NaHSO4溶液能够电离出H+，那么NaHSO4属于酸吗？

【学生】NaHSO4=Na++H++SO42-，显然，NaHSO4电离出的阳离子除H+外，还有Na+，所以不是酸，而是酸式盐。

以上教学设计，从氯化钠在水溶液中导电的微观原理得出电离的概念，并通过酸、碱、盐的离子方程式发现每种物质在水溶液中导电的特征并重新定义。问题和问题之间有很强的衔接关系，容易激发学生的理性思维。

三、设计问题情境，透析离子反应本质

问题1：当Na2CO3溶液和Ba（OH）2溶液混合时，能否发生化学反应？原溶液中各有什么离子，混合后离子种类有什么变化？

问题2：当Na2CO3溶液和H2SO4溶液混合时，能否发生化学反应？原溶液中各有什么离子，混合后离子种类有什么变化？

问题3：当Na2CO3溶液和KCl溶液混合时，能否发生化学反应？原溶液中各有什么离子，混合后离子种类有什么变化？

问题4：上述各反应中的离子方程式怎么书写？

问题5：H++OH-=H2O可以表示哪些反應？

问题6：所有的中和反应都可以用H++OH-=H2O来表示吗？

由前三个问题不难看出，离子反应前后离子的种类和数目发生了变化;在学生理解离子反应的特征后，问题4自然地过渡到了离子方程式的书写，进一步归纳出书写离子方程式的步骤：“写、拆、删、查”;最后两个正反问题的答案也呼之欲出。整个过程，通过设计问题情境，培养学生从一般中总结共性，又从共性中找出特殊的学习方法和辩证地看待问题的思维意识。

四、书写有关量的离子方程式，启发学生思考

离子方程式的书写和判断是离子反应的重要内容，在教学中发现，学生掌握离子方程式的书写步骤不存在问题，但是对分步反应以及涉及量的复杂问题欠缺分析和归纳。对此，在“离子反应”的总复习中，可以Ba（OH）2参与的反应为例，提出以下五个问题：

问题1：稀H2SO4 与Ba（OH）2溶液反应的离子方程式可以用H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O表示吗？

问题2：向Ba（OH）2溶液中通入CO2，CO2少量和过量时反应有什么区别？请写出离子方程式。

问题3：向NaHCO4溶液中滴加几滴Ba（OH）2溶液，和向Ba（OH）2溶液中滴加几滴NaHCO4溶液，反应有什么不同？请写出离子方程式。

问题4：将Ba（OH）2溶液不断滴加到KAl（SO4）2·12H2O（明矾）溶液中，什么情况下沉淀的物质的量最大？什么情况下沉淀的质量最大？

问题5：你认为应怎样分析“少量、过量以及给定比例”的离子反应？

像书写有关量的离子方程式这样的难点问题，如果直接进行讲解，学生虽然也能够接受，但再次遇到同类型问题时仍不能运用自如，可见学习效果并不好。而经过相关问题的集中设疑、讨论和剖析，大大降低了学生的理解难度，学生在释疑中思考和领悟，这样的效果远胜于教师的讲解。

五、检验SO42-离子，培养创新能力

有关离子的检验也是“离子反应”的重要应用，比如SO42-离子的检验，学生往往容易出错，而学生的错误资源可以生成有意义的教学。根据学生学习情况的前测和后测探查，把容易出错的几种情形设计成以下问题：

问题1：若溶液[BaCl2溶液]白色沉淀，是否可以说明原溶液中一定有SO42- ？

问题2：若溶液[BaCl2溶液]白色沉淀[足量稀HNO3]沉淀不溶解，是否可以说明原溶液中一定有SO42- ？

问题3：若溶液[足量稀HNO3]无沉淀[Ba（NO3）2溶液]白色沉淀，是否可以说明原溶液中一定有SO42- ？

问题4：若溶液[足量稀HCl]无沉淀[Ba（NO3）2溶液]白色沉淀，是否可以说明原溶液中一定有SO42- ？

问题5：怎样合理设计实验方案才能有效证明溶液中有SO42- ？

问题1的方案中可能存在CO32-或Ag+的干扰;而问题2的方案虽然排除了CO32-的干擾，但溶液中还可能存在Ag+;问题3的方案中换BaCl2为Ba（NO3）2，虽然很好地排除了Ag+的干扰，但如果溶液中存在SO32-，被HNO3氧化后依然会出现白色沉淀;问题4的方案中换HNO3为HCl，但由于Ba（NO3）2会引入NO3-，还是无法排除SO32-的干扰。对于上面的层层设疑，学生讨论、理解之后不难得出检验SO42-的正确方案：

溶液[足量稀HCl]无沉淀[BaCl2溶液]白色沉淀

提出问题比解决问题更重要。在“离子反应”的教学实践中，通过问题的巧设，而不是直接阐述学习难点，使学生积极参与课堂，并拥有独立思考、自主消化的空间，定会对知识的掌握更加灵活有效。教师若长期关注教学难点问题的巧妙设疑，定能使学生化学核心素养的培育更进一步。

[  参   考   文   献  ]

[1]  李情义，何彩霞.对比实验在高中化学概念教学中的应用[J].教学仪器与实验，2011（3）：11-13.

[2]  人民教育出版社，课程教材研究所.普通高中课程标准实验教科书·化学（必修1）[M].北京：人民教育出版社，2007.

[3]  吴学录.以“问题串”为载体，实施化学有效教学[J].教学月刊（中学版），2010（4）：12-14.

[4]  康云萍.基于核心素养的化学探究实验问题组研究[J].中学化学教学参考，2018（6）：55.

（责任编辑 罗   艳）