基于化学学科核心素养的“盐类的水解”教学改进

李建军 杨丽琼 寸得钦

[摘 要]文章以“盐类的水解”的教学为例，引导学生运用已掌握的酸碱知识及物质分类法，建构盐的分类知识。教学中通过创设情境，运用证据推理打破学生固有的认知，即盐溶液不一定呈中性，在水的电离平衡中引入盐离子，平衡可能发生改变，从而使盐溶液呈现不同的酸碱性。通过本课时的教学活动，可以有效培养学生的变化观念与平衡思想，促进化学学科核心素养培养在高中化学课堂教学中的落实。

[关键词]盐类的水解;教学改进;平衡思想;变化观念

[中图分类号]    G633.8        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2022）11-0074-04

一、问题的提出

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》将化学学科核心素养分为“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”五个方面[1]。该课程标准对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标进行了有机整合，倡导“教、学、评”一体化，要求培养学生的化学学科核心素养。

本教学设计的内容是人教版选择性必修1第三章第三节“盐类的水解”。在本节课之前，学生已经学习了化学平衡特征及移动原理，包括弱电解质的电离平衡和水的电离平衡，它们都是对平衡原理的具体应用。学生初步从微观角度认识溶液显酸碱性的实质是氢氧根离子与氢离子浓度的相对大小。在水电离平衡的基础上，进一步探究盐电离出的离子是否会影响水的电离平衡的移动。这既能促进学生的认知发展，又能让学生对平衡原理和弱电解质概念进行具体应用和再认识。同时，盐类水解的知识又是后续电化学（原电池和电解池）学习的必备基础知识。从知识结构上讲，盐类水解平衡体系是继弱酸、弱碱平衡体系之后的又一个电解质溶液的平衡体系，有利于学生形成完整的关于电解质溶液的知识体系，提升学生认知推理的能力。本教学改进基于认知心理学，通过具体的例证引导学生进行概念感知，并对例证进行分析、比较、辨别，在此基础上对其本质特征进行抽象概括，形成盐类水解的概念，构建“教、学、评”一体化的设计理念，发展学生化学学科核心素养[2]。

二、改进后的教学过程

环节一：交流讨论盐的类型

师：请同学们回答如下3个问题。

[投影]（1）常见的强酸、强碱有哪些？（2）常见的弱酸、弱碱和难溶碱有哪些？（3）盐是怎么形成的？

生：常见的强酸有H2SO4、HNO3、HClO4、HCl、HBr、HI;强碱有NaOH、KOH、Ca（OH）2、Ba（OH）2;弱酸有CH3COOH、H2SO3、HNO2、HClO、H2CO3、HF、H2S;弱碱有NH3·H2O;难溶碱有Al（OH）3、Fe（OH）3、Fe（OH）2、Cu（OH）2。盐是酸碱中和的产物。

师：不同类型的酸和碱，可以形成哪些盐？

设计意图：让学生列举常见的酸和碱，回忆中和反应的原理，并对形成的盐进行分类，为后面学习物质的变化和培养平衡思想做好铺垫，同时提高学生的辨识记忆和概括关联能力。

环节二：证据获取——实验探究盐溶液的酸碱性

[板书]一、盐溶液的酸碱性

师：酸溶液呈酸性，碱溶液呈碱性，那盐溶液呈什么性呢？

学生提出猜想：盐溶液呈中性;盐溶液呈碱性;盐溶液呈酸性。

设计意图：通过提问引导学生对盐溶液的酸碱性进行猜想，以此激发学生的预测潜能和探究欲望，培养学生的辨识能力。根据日常生活和化学学习中对盐类的认知，大部分学生推测盐溶液呈中性或碱性，自主学习能力强的学生则推测存在酸性、碱性和中性三种情况。

师：同学们的猜想是否正确，还需要通过实验来验证。请同学们分组完成实验（班级学生有42人，分為3个大组）。实验中要注意三点，即pH试纸不能润湿，蘸取待测液的玻璃棒要洁净干燥，试纸颜色变化后要与标准比色卡对比。

[分组实验]用pH试纸测下列三组盐溶液的pH，得出盐溶液的酸碱性，并依据盐溶液的酸碱性对它们进行分类。实验完成后，各组派一名代表将相应的盐及其类别填入电子白板的表格内（见表1）。

[投影]

第1组 CH3COONa、 NaCl 、AlCl3

第2组 NaHCO3、 NH4Cl、  Na2SO4

第3组 （NH4）2SO4 、 Na2CO3、 KCl

[小结]盐溶液不一定呈中性，它与形成盐的酸和碱的性质有关。规律是谁强显谁性，同强显中性。

设计意图：通过让学生用pH试纸测定不同盐溶液的pH，概括不同种类盐溶液的酸碱性，培养学生“证据推理”“科学探究”素养，发展学生关联概括和系统探究的能力。

环节三：微观探析——盐溶液呈酸碱性的实质

师：为什么盐溶液有的呈酸性，有的呈碱性，有的呈中性呢？要解决这个问题，请同学们看课本第70页，并完成表格内容（见表2）。

师：我们依照表2的步骤来分析CH3COONa溶液显碱性的原因。首先，CH3COONa溶液中存在哪些微粒？它们从何而来？请用化学用语表示。

生1：CH3COONa溶液中存在两个电离，即CH3COONa=CH3COO- + Na+、H2O [ ] H+ + OH-，所以含有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。

师：这些微粒间能否相互结合？你的判断依据是什么？

生2：Na+与OH-结合为NaOH，CH3COO-与H+结合为CH3COOH 。

生3：Na+与OH-不会结合，因为NaOH是强电解质，在溶液中完全电离，离子的数目不会发生改变。

生4：CH3COO-与H+结合为CH3COOH，使溶液中这两种离子的数目减少。

师：离子之间是否结合的关键在于离子数目是否减少，若离子数目减少，则说明离子之间能相互结合。那又如何判断离子数目是否减少？

生5：离子之间能结合成弱电解质。

[投影]CH3COONa溶液中离子相互作用的结果：

[H2O       [ ]     H+   +   OH-][CH3COONa=CH3COO- + Na+][CH3COONa+H2O[ ]CH3COOH+ NaOH][CH3COOH][c（H+）< c（OH-）   溶液呈碱性][化学反应方程式：][+]

[板书]1.强碱弱酸盐：CH3COO-+H2O [ ]CH3COOH+OH-，即弱酸的阴离子 + H2O [ ] 弱酸+OH-。

师：可以看成是弱酸的阴离子把水中的氢“拽”出来和自己结合，导致溶液中氢离子浓度变小，从而使水的电离平衡向右移动，溶液呈碱性。

设计意图：通过对强碱弱酸盐——CH3COONa溶液显碱性原因的猜想和解释（水提供的氢离子与该类盐电离出的弱酸的阴离子结合），发展学生的“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”素养，培养学生分析解释、说明论证和系统探究的能力。

[练习]分析NaF、NaHCO3溶液显碱性的原因。

[迁移运用]NH4Cl溶液为什么显酸性？

[投影]NH4Cl溶液中离子相互作用的结果：

[NH4Cl = NH[+4]  +  Cl-][H2O[ ]OH- + H+][+][NH3·H2O][c（H+）> c（OH-）   溶液呈酸性][化学反应方程式：][NH[+4] + H2O[ ]NH3·H2O + H+][NH4Cl + H2O[ ]NH3·H2O + HCl]

[板书]2.强酸弱碱盐：NH[+4]+H2O [ ] NH3·H2O+H+，即弱碱阳离子 + H2O [ ] 弱碱+H+。

[投影]写出下列物质水解的离子方程式。

（1）FeCl3（2）Al2（SO4）3

（引导学生根据离子方程式的书写原则来书写）

设计意图：通过对强酸弱碱盐——NH4Cl溶液显酸性原因的猜想和解释（水提供的氢氧根离子与该类盐电离出的弱碱阳离子结合），发展学生迁移应用的能力;通过对水解离子方程式的书写，培养学生的“模型认知”“变化观念与平衡思想”素养，提高学生分析解释和推论预测的能力。

师：你知道NaCl溶液为什么显中性了吗？

生：NaCl电离出的离子不会与水电离出的离子生成弱电解质。

[投影]NaCl溶液中离子相互作用的结果：

[H2O [ ]   OH+ + OH-][NaCl  =  Cl- + Na+][c（H+） = c（OH-）    溶液呈中性]

设计意图：通过对NaCl溶液显中性的原因分析，提高学生的知识迁移能力。

[板书]二、盐类的水解

1.定义：在溶液中盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应，叫作盐类的水解。

2.实质：盐电离出的离子与水电离出的H+或OH-反应生成弱电解质，破坏了水的电离平衡，促进了水的电离。

3.结果：破坏了H+与OH-浓度的等量关系，使溶液呈酸性或碱性。

师：什么样的离子可以发生水解呢？

[投影]判斷下列离子哪些可以发生水解：Na+、K+、Fe2+、Fe3+、NH[+4]、SO[2-4]、Cl-、CH3COO-、CO[2-3]。

生：能水解的离子是Fe2+、Fe3+、NH[+4]、CH3COO-、CO[2-3]，因为它们是弱碱的阳离子或弱酸的阴离子。

设计意图：通过对不同离子是否能发生水解的判断，培养学生的“模型认知”“变化观念与平衡思想”素养，提高学生关联概括和推论预测的能力。

[板书]4.盐类水解的条件：（1）必须能溶于水;（2）必须含弱酸阴离子或弱碱阳离子。

环节四：拓展延伸——分步水解

师：多元弱酸的电离是分步进行的，它以第一步为主。如果是多元弱酸形成的盐，它的水解也是分步进行的，以第一步为主。如碳酸钠的分步水解：第一步是Na2CO3电离出来的CO[2-3]发生水解;第二步是生成的HCO[-3]进一步发生水解。

[板书]第一步 Na2CO3 = 2Na+ + CO[2-3]

+

H2O[ ]OH- + H+

CO[2-3] + H2O[ ]HCO[-3] + OH-

第二步 HCO[-3] + H2O[ ]H2CO3 + OH-

设计意图：通过对Na2CO3分步水解过程的分析，让学生认识多元弱酸的分步水解模型，培养学生的变化观念，提高学生的系统探究能力。

师：若水解的产物为难溶物或者易挥发物，书写离子方程式时，是否要加“↓”或“↑”？

生1：因为是难溶物或易挥发物，所以应该加“↓”或“↑”。

生2：水解产物的量很少，不应加“↓”或“↑”。

师：一般鹽类水解的程度很小，水解产物也很少，通常不会生成沉淀或气体。

[板书]5.书写离子方程式的注意事项：（1）用可逆符号;（2）多元弱酸根离子分步水解，以第一步为主，水解方程式一般只需写第一步;（3）不用标注沉淀或气体符号。

设计意图：通过对分步水解强弱的分析，进一步培养学生的平衡思想，提高学生的分析解释能力。

三、教学改进前后的对比

（一）改进前的教学

在原“盐类的水解”教学中，教师的教以讲授为主，以演示实验为辅。如用pH试纸测定不同盐溶液的pH时，由教师演示，学生只是旁观者，所看到的现象和获得的结论都是教师给出的，而不是学生通过自己的体验获得的。学生的学习是被动的，因此不能将所学知识转化为规律;学生所获得的知识是点状的、零散的，没有形成系统，导致学生的知识迁移能力、创新能力、应用实践能力欠缺。教师缺乏与学生的互动交流，不能及时掌握学生的学习情况，不了解学生掌握知识的程度，因此不能及时根据学生的学习情况调整教学方式。改进前的教学很少将教学内容放在真实的情境中，不利于提高学生的学习兴趣，不利于培养学生用所学知识解决实际问题的能力;未能有意识地培养学生的“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等核心素养，对学生的推论预测、简单设计、系统探究等能力的提高产生不利影响。

（二）改进后的教学

1.模型思想贯穿教学始末

改进后的教学创设真实问题情境，展示“盐溶液不一定显中性”，使学生产生认知冲突，并想要通过实验去探究解决问题。通过讨论、设计、实验验证等一系列探究活动，促使学生的思维方式发生转变;以精心设计的问题为线索引导学生主动构建盐类的水解模型，从表象到本质、从简单到复杂，并回到真实情境中学以致用，实现了深度学习。改进后的教学更注重分析盐溶液显酸碱性的一般认识思路的显性化和离子反应方程式的书写;注重归纳总结盐类水解的定义、实质，使盐类水解的一般认识思路结构化，使学生形成“盐类的水解”的认知模型，发展“模型认知”素养。

2.开展“素养为本”的探究式教学

探究式教学是落实化学学科核心素养的有效手段，是发展学生化学学科能力的重要途径。探究式教学中的各个环节都发挥着重要的作用，如“提出问题”，通过让学生思考并回答问题，为学生学习本节课做好知识准备，培养学生辨识记忆的能力;“实验探究”，引导学生探究不同盐溶液的酸碱性，发展学生的“科学探究”素养;“得出结论”，让学生知道不同盐溶液的酸碱性规律，培养学生的“宏观辨识”素养;“质疑”“理论讲解”，强调学科本质，体现盐类水解的实质，从“微粒”到“电离”再到“平衡”，“从宏观上盐与水相互作用而显酸碱性”到“微观粒子的相互结合导致c（OH-）与c（H+）不等量”再到“盐溶液呈现不同的酸碱性”，体现了从“宏观辨识”到“微观探析”再到“宏观辨识”的过程;“交流应用”，通过讨论为下节课的学习做好铺垫，在这一过程中让学生体会化学学科的社会价值以及趣味性，培养学生的科学态度。

[   参   考   文   献   ]

[1]  中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）[M].北京：人民教育出版社，2020.

[2]  宋凤莲.基于教学评一致性“盐类水解原理”第一课时教学设计[J].中学化学教学参考，2016（14）：35-36.

（责任编辑 罗 艳）