核心素养理念下的“化学中的微粒观”复习课教学设计

张爱莲

[摘   要]微粒观是化学学习中要求学生建构的基本观念之一，也是化学学科核心素养的重要观念之一。通过认识物质的微粒性以及化学反应的微观过程，学习从微观角度认识物质的分类和变化，可培养学生对微粒观的理解、分析与综合运用能力。

[关键词]微粒观;核心素养;复习课;教学设计

化学是在分子、原子的层面上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的科学。《义务教育化学课程标准（2011年版）》中强调，要“引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念”[1]，微粒观就是学生要建构的基本观念之一。化学学科核心素养的培养要求包括：培养学生的宏观辨识与微观探析能力，形成“结构决定性质、性质决定应用”的观念;培养学生的证据推理与模型认知能力，认识化学现象与模型之间的联系，建立解决复杂化学问题的思维框架。

人教版教材中，从第三单元《物质构成的奥秘》开始，几乎每个单元都有从微观角度认识物质及其变化的学习内容。如第五单元的质量守恒定律，第六单元的金刚石与石墨、CO和CO2性质不同的原因，第九单元的NaCl和蔗糖溶解的微观过程，第十单元的酸、碱、盐溶液导电的原因，酸碱中和反应的本质，第十一单元的复分解反应的本质以及除杂、转化、离子共存的解题方法，以上内容都需要学生从分子、原子、离子的视角去分析纷繁复杂的物质及其变化，发现各种变化的特征和规律，培养“宏观辨识与微观探析”核心素养。

一、教学过程

1.课堂导入

【图片展示】PPT展示以下图片：水分子、C60分子的图片，NaOH溶于水解离成离子的图片，氧化汞分子分解示意图，氢气和氯气反应、NaOH和盐酸反应的示意图。

【小结】化学是在分子、原子的层面上研究物质的性质、组成、結构与变化规律的科学。

设计意图：PPT中的前三张图片是物质对应的微观粒子模型，后三张图片是化学反应的微观模型。教师将散落在教材各处的图片集中放置在一张幻灯片上，不仅增加了本节课的知识容量，而且由此引出了化学研究方法，即原子论和分子学说，从微观角度来研究化学，奠定了近代化学的基础。

【图片展示】为了研究地球，人们设计了地球仪作为研究模型;为了研究将病人隔离对新冠病毒传播造成的影响，可设计参数用计算机进行模拟演示。同样地，化学教学中也可用微观模型来模拟看不见摸不着的微观世界，帮助学生研究物质及其变化。

设计意图：在化学研究中，可以运用模型揭示原型客体的形态、本质和特征。“建模”是化学学习的一种重要方法，利用该方法，不仅有利于学生把握化学知识的内在规律，而且有利于培养学生对现象和化学反应规律认识的概括化、理性化，培养学生思维的深刻性。在实际教学中，学生往往觉得微观世界很抽象，无从下手。教师通过联系学生已有的常识，把“建模”的思路水到渠成地传授给了学生。

2.专题复习

主题一：物质是由分子、原子、离子等微粒构成的

【提出问题】物质是由哪些微粒构成的？

【学生回答】物质是由分子、原子、离子等粒子构成的。（举例略）

【图片展示】水、氧气、铜、金刚石、氯化钠、硫酸铜的图片。

设计意图：教师展示各种物质的图片，既降低了复习课的单调性，提高学生的学习兴趣，又直观地展示了宏观物质是由微观粒子构成的。

主题二：根据微观示意图辨识混合物和纯净物、单质和化合物

【学生练习】（1）下列物质中含有氧分子的是（）。

A. O2 B. H2O C. CO2 D. H2O2

设计意图：通过题（1），理解“氧分子”是和“氧气”相对应的概念，从而分析出微观的分子、原子与宏观的物质、元素之间的对应关系，再通过题（2）进行巩固练习。根据微观示意图认识物质的分类，是学生通过模型学习化学的关键环节。以上两道练习题，都是先由学生分析讨论，找出解题方法，再由能力较强的学生在白板上进行圈画讲解，使不太理解的学生能看懂模型，再进行针对性的训练，强化物质分类的教学。

主题三：根据微观示意图书写化学方程式

设计意图：由微观示意图写化学方程式，对学生来说难度不算大，但总有学生由于看图不仔细导致出错，如有的学生写成5NH3+6NO=NH3+5N2+6H2O。教学中，先让学生独立写出化学方程式，再通过白板展示学生的答案。投影可放大学生的错误，使学生印象深刻，进而认识到要先划掉反应前后未参加反应的分子，再书写化学方程式。

主题四：化学反应的微观本质

【图片展示】水分子分解示意图。

【学生讲述】水分子分解成氢原子和氧原子，各原子再重新结合生成氢分子和氧分子。

【总结1】反应本质：分子分成原子，原子重新结合成新的分子。

【图片展示】钠和氯气反应生成氯化钠的示意图。

【学生讲述】钠原子失去1个电子形成带正电的Na+，氯原子得到一个电子形成带负电的Cl-，Na+和Cl-相互作用，形成了NaCl。

【总结2】原子得失电子形成离子，离子相互作用构成分子。

【图片展示】NaOH和盐酸反应的示意图。

【学生讲述】分析图片可知，该反应的微观本质为H++OH-=H2O。

【学生练习】写出NaCl和AgNO3反应、Na2CO3和稀盐酸反应的本质。

【总结3】阴阳离子结合，生成了沉淀或气体或水，使溶液中的离子浓度减小。

设计意图：这部分内容是本节课的重点和难点。教师把分散在教材各处的化学反应示意图进行了整合，在教学过程中，先引导学生仔细观察反应前后微粒的变化，帮助学生从分子、原子角度，电子得失角度，离子结合角度去分析化学反应的实质。同时，以学生讲述为主，这对培养学生语言表达能力和识图能力有重要作用。

3.课堂小结

在化学学习中不仅要见微知著，还要见著知微，将微观模型和宏观物质及其变化联系起来去解决问题。在解决这类问题时，要克服畏难情绪，细心观察，并规范化学用语，进而顺利解决问题。

二、教学启示

其一，本节课是专题复习课，体现了基于“微粒观”的知识概括提升过程以及化学基本观念的迁移价值。教学中，教师引导学生观看模型，观察图片，利用图片分析物质以及反应前后微粒的变化，充分运用图片、模型、动画等多种手段，帮助学生把抽象的概念具体化;通过学案练习，边讲边练，并利用实物投影及时展示，利用希沃授课助手圈圈画画，讲解微观图形的观察方法，做好示范作用，让学生理解解题过程和步骤，避免由于审题不仔细而导致的错误。本节复习课之后，学生对基本知识掌握得更加牢固了，同时强化了微粒观。

其二，这部分内容可以采用多种生动有趣的教学方式，如视频引入、学生表演、磁性黑板搭建分子模型等。通过让学生进行模型的拆分来认识分子分成原子，原子再重新结合成新的分子的反应本质，同时引导学生在拆分过程中进行讲述，加强学生语言表达的规范性。

其三，发挥化学符号的作用，帮助学生架起宏观物质与微观粒子之间的桥梁。初中阶段的化学用语包括元素符号、化合价、化学式、化学方程式等。毕华林教授在《化学学习中“宏观—微观—符号”三重表征的研究》一文中提出：在化学科学的发展过程中，化学家们不仅从宏观上对物质的性质和变化进行观察和描述，更重要的是从微观结构上对其进行解释，以深刻把握物质变化的本质规律，而化学符号作为宏观物质和微观世界的抽象表达方式，成为链接宏观与微观的中介，是化学家进行化学思维的工具[2]。在初中化学教学中，先通过元素符号的学习做好化学的启蒙工作，再通过化合价、化学式、化学方程式的学习指导学生去理解、运用化学用语，感悟化学用语是物质的宏观和微观两方面联系的纽带。

微粒观是化学学习中的基本观念，和其他化学基本观念一样，它具有高度的概括性和统摄性，具有超越事实的持久价值和迁移价值。本节复习课，有利于促进学生的观念整合和观念系统化，引导学生看透物质的本质，培养学生认识物质的能力和认识习惯，这对提高学生化学学科核心素养具有重要作用。

[   参   考   文   献   ]

[1]  中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2]  毕华林，黄婕，亓英丽.化学学习中“宏觀—微观—符号”三重表征的研究[J].化学教育，2005（5）：51-54.

（责任编辑 罗 艳）