基于化学学科核心概念下的电解质教学——以“电解质的电离”为例

王婷婷

(福建省宁德市福安市第三中学 福建宁德 355000)

根据《普通高中化学课程标准（2017年版）》中对电解质的教学目的、核心素养的要求，在此次教学中，教师要树立以学生为本的理念，以激发兴趣、培养探究能力、提高核心素养为目标，进行教学引导。为此，本文以“电解质的电离”为例，探讨分析了化学学科核心概念下的电解质教学，旨在在学生建立电解质电离基本模型、掌握概念的基础上，提高其化学学科素养，加深对化学学科核心概念的理解和掌握[1][2]。

一、教材分析

本次内容选自鲁科版必学必修第一册第2章“元素与物质世界”中的第2节，本节课为第一课时，重点是讲解电解质概念，以及正确书写电离方程式。为此，在设计教学内容和开展教学活动时，以概念的构建为主，旨在通过围绕学生所学酸碱盐经验的基础上，以化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电的角度出发，引出电解质与非电解质的概念及电离概念，使学生在习得知识的同时，提高化学学科核心素养，增强分析、推理、判断以及概括等综合能力，继而为学生学好电解质在水溶液中的反应打下基础，在概念掌握、深度学习的基础上，提高高中化学教学质量。

二、教学目标与核心素养

（一）教学目标

通过情境创设、问题引导、合作交流等活动的开展，使其了解电离、电解质、非电解质概念；在活动探究、真实参与的过程中，使其学会运用观察、实验、互动交流、问题探究等多种手段，通过比较、分析、归纳、概括等方法对信息进行加工、整理，从而正确书写常见的酸、碱、盐等电离方程式以及相互间反应离子方程式。

通过关联生活实际，感受化学在生活中的应用，提高问题解决能力。

（二）核心素养

宏观辨识与微观探析：以情境创设为辅助，在认识氯化钠晶体构成的过程中，使其从宏微角度理解电离过程。

证据推理与模型认知：以实验探究为辅助，在探究盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液的导电性等多种实验中，提高建模能力，增强归纳、分析和总结能力。

科学探究与创新意识：在实验探究的过程中，让学生做学习的主人，通过生生之间的思维碰撞，激活思维，培养创新素养。

科学精神与社会责任：通过调动学生的课堂参与积极性，在认识概念建立过程的基础上，关联生活，使其学会运用化学知识，从化学视角、利用化学思维解决生活实际问题，培养学生运用科学思维的能力，培养社会责任。

三、学情分析

“物质在水中会发生什么变化？”“酸碱盐的水溶液为什么能导电？”等问题对学习过初中化学的学生而言，都是有待进一步探讨的问题，同时，在高中化学学习过程中，为提升学生的化学核心素养，可以从另外一个角度出发，从化合分类的视角引导其认识化合物，根据已知的酸碱溶液具有导电性和阴阳离子等知识，帮助其建立电离概念。然后通过情境教学、合作交流、问题引导、实验探究等多种方法，提高学生对概念的理解，加深对化学知识的认识，增强学生核心素养。

四、重点、难点

电离、电解质、离子方程式等概念的形成和理解。

五、教学过程

根据高中化学课标要求和学生学习实际情况，在教学时，教师要注重帮助学生建立分类观、微粒观化学学科思想，从而形成运用化学知识解决实际问题的基本思路和方法，着重培养“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”中的变化观念。以概念分析为入手点，创设问题情境，提出问题，让学生思考，以创设的情境为素材展开学生实验。然后课中善用课前引入，做必要点题，最后关联生活实际，促进应用，进行总结反思。具体教学程序安排如下：

（一）关联生活，情境引导，理解概念

从日常生活的药品入手，某些药是用泡腾片将物质与碳酸氢钠、固体酸以及一些辅料混合在一起压制而成。泡腾片本身比较干燥、不含水分，放入水中会立刻产生二氧化碳气体，在气体的作用下可以加速药物的分解和溶解，同时由于二氧化碳气体溶于水中，从而使药水喝起来像“汽水”，改善了口感。

根据真实生活情境的引导，设计问题：

1.已知固体泡腾片本身是不产生气体的，但是一旦放入水中，会立刻释放二氧化碳气体？其中缘由是什么？

从而引入日常生活中的实际问题，引导学生进行讨论：

2.我们在剧烈运动后，为什么需要补充水分和盐分？

3.身体有汗的人为什么接触使用着的电器容易发生触电事故？

让学生从化学角度思考这一问题，通过交流沟通等得到：

生：在运动流汗后，人身体内的Na、K+、Cl-会随着水分一起流失，导致电解质浓度失衡，从而出现恶心、肌肉痉挛等现象，所以需要补充电解质的水分。

生：出汗后人们接触使用着的电器容易触电，是因为出汗后我们的体表会有更多的盐分，盐分在汗中有导电的作用。

设计意图：从日常生活入手，更容易激发学生的学习兴趣，同时让学生认识到化学在生活实际中的应用价值，这样既可以提高学生的自主学习能力，又可以为培养化学核心素养打下基础。

（二）重视实验，认识电解质电离，书写电离方程式

按照学生的学习能力将其分为不同小组，在分层合作的基础上开展氯化钠导电性实验，为其提供烧杯、固态氯化钠、熔融状态的氯化钠等，让其做导电性实验。

首先，取一定量的氯化钠或者蔗糖固体于蒸发皿中，蒸发皿放置在三脚架的泥三角上；然后插入两根碳棒，连接好线路；最后用酒精喷灯给氯化钠加热，观察现象。在实验探究过程中，让学生就氯化钠导电性进行解说。

生：可以观察到现象是灯泡是亮的，说明氯化钠在熔融状态下可以导电。

或者让学生设计物质导电装置，为其提供NaCl溶液、NaCl溶液、酒精溶液和蔗糖溶液、硝酸钾等，让学生在三个烧杯内分别放入硝酸钾、氢氧化钠、蔗糖固体等，然后接通电源，分析其实验现。

生：硝酸钾、氢氧化钠、蔗糖固体不导电；

生：硝酸钾、氯化氢、氢氧化钠水溶液可以导电；

生：蔗糖、酒精、甘油的水溶液不能导电。

通过实验探究活动的开展，根据真实实验操作进行思考：

那盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液在导电时除了外加电场外部因素，溶液自身内部因素有什么？

在此过程中，可以一边进行实验一边引导学习小组从金属导电这一已知的知识经验入手，进行迁移学习，然后根据实验探究进行知识迁移，引导其问题进行归纳分析，完成金属能导电→金属内部有自由移动的带负电的电子→盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液能导电→溶液中也有自由移动的带电微粒→推论“溶液中有自由移动的分别带负电和正电的阴阳离子”。

在完成此推论的过程中，教师利用信息技术手段模拟NaCl晶体、熔融NaCl的导电性实验，从而使其理解电解质溶液或熔融电解质导电原理，引导其提出以下质疑：

质疑1：如果物质中有阴阳离子就能够导电吗？

质疑2：在NaCl晶体和NaCl溶液中，都含有Na+、Cl-，为什么一个导电，一个不导电？

在质疑生成的过程中，讲解其缘由：NaCl晶体虽然含有Na+、Cl-，但是不能自由移动而不能导电，若将NaCl晶体溶于水中，形成NaCl溶液，原来的NaCl晶体被束缚的离子在水分子的作用下解离为自由一定的电子，这个过程叫电离。然后利用信息技术手段模拟NaCl晶体溶于水的动画视频，引出电离方程式的概念。

引导其书写电离方程式：

1.HCl、HNO3、H2SO4

2.NaOH、KOH、Ba(OH)2

3.Na2CO3、CuSO4、BaCl2

根据以上方程式的书写，引导其从三组物质电离后阴阳离子类型以及共同特点入手，给酸碱盐下定义。强调酸碱盐定义中的“全部”二字含义，根据在水溶液中或熔融状态能够导电这一知识，导出化学的另一分类角度“电解质”，然后借助对比的方法，在电解质的概念基础上，引出非电解质的概念。通过演示酒精、酒精水溶液、蔗糖水溶液的导电性实验，强化概念对比。

设计意图：通过实验探究以及问题引导，在真实参与和交流互动的过程中，培养学生的宏观辨识和微观探析，提高证据推理和科学探究等综合素养。让学生做学习的主人，在主动探究的过程中，提高自身的动手能力，加深对概念知识的理解，培养高中化学核心素养。

（三）课堂练习，强化概念，掌握电离方程式

通过趣味练习的方法为辅助，在专题训练的过程中，提高理解，检验所学情况，如，可以开展小组PK赛，趣味抢答，强化电解质和非电解质的概念：

1.我是大法官：判断对错

（1）不是电解质的物质一定是非电解质（ ）。

（2）铜、石墨均导电，所以它们是电解质（ ）。

（3）NaCl溶液能够导电，所以它是电解质（ ）。

（4）电解质在水溶液中和熔融状态下都一定能够导电（ ）。

2.分别写出下列物质在水溶液中的电离方程式：

（1）H2SO4；（2）Ba(OH)2；（3）KI；（4）CaCl2

3.探究生活：学以致用

（1）为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙，将粗盐溶于水，然后进行下列操作：过滤；加过量的NaOH溶液；加适量的盐酸；加过量的Na2CO3溶液；加过量的BaCl2溶液，正确的操作步骤是什么_______。

（2）已知Ca(H2PO4)2不能和碱性肥料同时施用。为同时施用分别含N、P、K三种元素的化肥，对于给定的化肥：①K2CO3、②KCl、③Ca(H2PO4)2、④(NH4)2SO4、⑤氨水，最适合的组合是（ ）。

A.①③④ B.②③④ C.①③⑤ D.②③⑤

六、总结反思

本节课以学生认知水平为入手点，以培养学生核心素养为目标，注重在原有的知识基础上，通过情境引导和实验探究等，帮助其理解电解质、电解质电离概念，然后以导电实验为辅助，在动手探究中，加深学生对知识的理解和掌握，让学生从溶液中存在的自由移动离子事实出发，归纳电解质电离概念，引导其书写电离方程式，完成此次所学内容。这样既可以落实人本教学理念，又可以突破教学重难点。