谈初中化学教学中“宏微对接”的几个疏忽点

【摘 要】在物质分类、离子符号书写、化学式计算、化学方程式计算、溶液组成等内容的教学中，要引导学生开展宏观、微观认识视角的切换，实现宏微对接，提升学生化学学科核心素养。

【关键词】初中化学;宏微对接;核心素养

【中图分类号】G633.8  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009（2021）37-0060-03

【作者简介】缪徐，江苏省苏州高新区实验初级中学教育集团（江苏苏州，215011）教师培训中心主任、学术委员会主任，正高级教师，江苏省特级教师。

“宏观辨识与微观探析”体现了化学学科最具特征的认识视角和思维方式[1]，位居化学学科核心素养之首。初中化学教学中，微粒的性质、物质的变化、元素的概念、化学式的含义、溶液的形成以及酸、碱、盐的化学性质，是大家比较关注的“宏微对接”点，而物质的分类、离子符号的书写、化学式的计算、化学方程式的计算、溶液的组成等对接点则容易被大家疏忽，现就这几个疏忽点谈几点教学体会。

一、物质分类中的“宏微对接”

初中阶段对物质的分类是分批次进行的。第一次分类（将物质分为纯净物和混合物）着眼于物质是一种还是多种，第二次分类（将纯净物分为单质和化合物）着眼于元素的种类是一种还是多种，这些认识角度都属于宏观视角。如果变个角度，从微观的视角去认识物质的分类，情况又将如何呢？

下图是表示气体分子的示意图，图中○和 分别表示两种不同的原子，其中表示化合物的是   ，表示混合物是   ，表示单质的是   。

图B、C中都含有两种不同的分子，推至宏观层面，也就是都含有两种不同的物质，因此，表示混合物的是B、C。图A中含有同一种分子，且这种分子是由同种原子构成的，推至宏观层面，A中物质是纯净物，而且是由同种元素组成的纯净物，因此表示单质的是A。图D中含有同一种分子，但这种分子是由不同种原子构成的，推至宏观层面，D中的物质是由不同种元素组成的纯净物，因此表示化合物的是D。如果做进一步推断，还可以得出更为深入的结论：D中的化合物可能属于氧化物。

显然，宏观、微观两种认识视角的对接和打通，能帮助学生加深对物质分类的认识，提升多重表征的能力，促进微粒观的形成。

二、离子符号书写中的“宏微对接”

在“离子”的教学中，不少教师将离子符号的书写当成了教学的重点，在根据原子结构示意图推出离子符号上着力过多。对此，笔者持不同看法。笔者以为，“离子”教学的重点应该是厘清原子和离子之间的关系（即回答为何要转化、怎样转化的问题），在此基础上完善学生的知识体系。至于离子符号的书写，可以在元素（原子团）的化合价出现之后运用“宏微对接”的方式去完成。基于此种认识，在教学中我们要做好两个方面的对接。

一是内涵认识上的对接。元素化合价是一种元素和另一种元素化合时所表现出来的性质，属于宏观层面的描述。离子符号是表示离子的化学用语，只有微观层面的意义。对于初中化学中的1至20号元素而言，元素的常见化合价和离子所带的电荷数都与原子最外层的电子数相关，这种相关导致了常见元素化合价与该元素离子所带电荷数之间存在着高度的一致性，如镁原子最外层的电子数是2，在化学反应中镁原子易失去2个电子，所以镁元素的化合价显+2价，1个镁离子带2个单位的正电荷。

二是表示方法上的对接。教学时将常见元素（原子团）化合价的表示位置由元素符号（原子团符号）的正上方转换到右上角;表示结果由+N（-N）改成N+（N-），前者N为1时不可省略，后者N为1时可省略。用这种“转换法”书写离子符号，不仅降低了书写难度，而且也使得离子符号的表征形式由原先的“微-符”拓展到了“宏-微-符”。

三、化学式计算中的“宏微对接”

“轻理解、重模仿、多练习”是当前化学式计算教学中较为普遍的问题。以化合物中元素质量比的计算为例，有不少教師是从水着手、采用“告诉”的方式开始教学的：氢的相对原子质量乘以2比上氧的相对原子质量乘以1等于2∶16，化作最简比为1∶8，这个比值就是水中氢元素和氧元素的质量比。然后，要求学生去计算二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比、硝酸铵中氮、氢、氧三种元素的质量比。这样教，虽然学生也能把题做出来，但却丧失了一次“宏微对接”的机会。

要抓住这个机会并不难。在根据水的化学式（H2O）以及氢、氧相对原子质量得到1∶8这一比值之后，教师引导学生思考：1∶8是宏观意义还是微观意义？请做具体表述。（微观意义，表示一个水分子中两个氢原子和一个氧原子的质量比）如果把水分子推及水这种物质，水分子中的氢原子和氧原子推及水中的氢元素和氧元素，你能得出什么样的结论？（水中氢元素和氧元素的质量比为1∶8）

对于理解能力稍弱的学生，教师还可以用一则比喻来帮助他们理解：一个特殊的电影院里有好多小包座，每个包座里都坐着两个小孩和一个大人，每个小孩的体重都是10斤，每个大人的体重都是100斤，请问整个电影院里所有小孩和所有大人的体重比是多少？

上述“宏微对接”似乎耽搁了教学的进程、减少了练习的时间，然而，从学生悟性的培养以及素养的提升上看，这种耽搁和减少是值得的。

四、化学方程式计算中的“宏微对接”

化学方程式“量”的意义，是化学方程式计算的依据。然而，该“量”的意义是宏观意义还是微观意义？有些教师对此关注不够。只要对意义的来源（是各物质相对原子质量或相对分子质量与计量数的乘积之比）稍作审视，我们就不难发现这一意义属于微观意义。因为这些微观层面的相对质量比与宏观层面的真实质量比是相等的，所以只要知道一种反应物或生成物的质量，就能算出其他反应物或生成物的质量。有了上述“宏微对接”，学生在解决下列问题时就不再容易犯错了：

某反应为2A+B=2C，若参加反应的物质A的质量为28g，生成的物质C的质量为44g，且C的相对分子质量是44，则B的相对分子质量为  。

该问题解答的关键是反应式中的计量数是否需要考虑。原子（分子）相对质量是一个原子（分子）的相对质量，属于微观层面的数据，由反应式中的相对质量计算质量关系时应该考虑“化学式”前面的计量数;物质真实质量是宏观层面的数据，由真实质量计算质量关系时可直接运用质量守恒定律，不需要考虑“化学式”前面的计量数。因此，B的相对分子质量∶44×2=（44-28）g∶44g。

五、溶液组成中的“宏微对接”

“溶液组成的表示”是沪教版初中化学第6章第2节的教学内容。去年底，笔者在3所学校听了5位教师的同题随堂课，他们执教的都是“溶液组成的表示（第1课时）”。5位教师都能从宏观层面认识到溶液组成的描述有定性（溶液由溶质和溶剂组成）、定量（通常用溶质质量分数来表示溶液的组成）两个视角，并以此展开教学。

尽管在物质的分散形式、溶液的导电性等内容的教学中都已涉及分子、离子、自由移动的离子等微观层面的概念，但是5位教师都没有意识到溶液的组成还可以从微观层面去描述：溶液由溶质分子（离子）、溶剂分子等微粒（沪教版的教材中没有涉及溶质溶解中的水合过程）构成。

从微观的角度可以对溶液的组成做上述定性描述，也可以做以下定量描述并设问：酒精的化学式为C2H5OH，已知酒精溶液中酒精分子和水分子的个数比为1∶3，求該溶液中溶质的质量分数。该问题的解答思路是：由微观层面的酒精和水的分子个数比1∶3→微观层面的酒精和水的质量比为46∶54→宏观层面的酒精的质量分数为46%。

经过上述宏观、微观的教学对接，定性、定量的视角切换，学生对溶液组成的认识也就实现了由单面到立体的飞跃。

从宏观和微观两个不同角度去认识化学问题，不仅是一种认识视角的切换，一种表征能力的培养，更是一种学科核心素养的提升。作为一线初中化学教师，要能够针对初中学生的认知水平（主要着眼学生认识视角和思维方式的变换，兼顾学科观念的形成），从各种教学素材中捕捉“宏微对接”的契机、创设“宏微对接”的情境、优化“宏微对接”的活动，从而使化学学科核心素养的提升能够在课堂教学中真正落地生根。

【参考文献】

[1]吴晗清，周迪.“宏观辨识与微观探析”素养的进阶研究[J].化学教学，2020（2）：3-8.