王 芳
(歙县中学 安徽黄山 245200)
离子反应是普通高中课程的核心概念之一,在必修一和选择性必修一教材中都有相关教学内容。九年级化学已为学生初步建立了溶液、电解质的观念,在《离子反应》第2课时教学中,通过一系列探究实验,从微观粒子的新视角重新认识酸、碱、盐在水溶液中的反应,渐进式建立微粒观念,对于具体的宏观表现能从微观结构探究其本质原因;能基于证据进行科学推理,科学建立模型辅助认知,把化学学科核心素养的培养落到实处,亦为后续“水溶液中的离子反应与平衡”内容的学习奠定基础。
根据课程标准和教材内容,笔者设置了以下教学目标。
通过酸碱盐间反应的导电性探究实验和分析总结,从宏观、微观、符号多维度认识离子反应;逐步理解离子反应的实质,归纳离子反应发生的条件。
从微观角度分析宏观现象产生的原因,建立离子反应的概念模型,培养证据意识;运用离子反应的认知模型,分析其他离子反应,并学会书写常见酸、碱、盐间的离子方程式。
通过一系列实验探究活动,培养求实创新的科学态度;通过离子除杂问题,了解离子反应在生活生产实践中的应用,增强学生的学科认同感。
图1 《离子反应》第2课时教学思路示意图
[实物展示]Ba(OH)溶液。
[提出问题]该瓶溶液中主要存在哪些微粒?可以选择哪些化学试剂检验其中的Ba?
设计意图:以一瓶常见的Ba(OH)溶液引出问题,创设问题情境,引导学生快速回顾已学的电解质知识,体现思维发展的连续性;引导学生从微观粒子角度分析问题,快速进入本节课的研究视角。
[设计实验]小组通过讨论设计实验方案并汇报,教师评价方案的可行性,确定最终实验方案。
[实验验证]小组开展合作,取1 mL Ba(OH)溶液于试管中,加入1.5 mL等浓度NaSO溶液,滴入几滴酚酞溶液。
[引导讨论]请大家从微观角度分析实验现象,并用离子方程式来表示此反应。
[归纳总结]学生通过小组讨论,归纳对比,教师补充。
设计意图:以Ba的验证实验过程为情境,培养学生的实验设计和操作能力,让学生认识团队合作与交流的重要性,帮助学生树立严谨科学的实验观;通过观察实验现象,利用逻辑证据对问题进行分析,体验证据推理的过程;引导学生从微观角度认知物质在水溶液中的变化,初步建立离子反应的认知模型。
[演示实验]向盛有Ba(OH)溶液的烧杯中(滴有酚酞)插入电极接入电路并打开电源。用分液漏斗向烧杯中逐滴滴加HSO溶液,观察烧杯中溶液和小灯泡的变化。
[观察汇报]观察实验现象,汇报实验结果。
[引导思考]请同学们回顾初中溶液的导电性实验,结合观察到的实验现象,学会从微观层面探究溶液中的粒子变化,并用离子方程式表示该反应。
[分析讨论]从小灯泡亮度变化可推测,随着HSO溶液滴入,Ba(OH)溶液中离子浓度先逐渐减小到几乎为零,然后又逐渐增大。由此得出结论:硫酸与Ba(OH)的混合溶液中,Ba、OH均参与了化学反应。
设计意图:通过演示实验,激发了学生探索微观世界的欲望,培养学生利用宏观证据进行推理的学科素养。学生在从宏观现象到微观粒子的科学探究思维过程中,加深了对“离子反应”概念的理解,由此建立起从宏观、微观、符号的多视角去研究化学反应的思路,对于具体的宏观表现能从微观结构探究其本质原因;能基于证据进行科学推理,科学建立模型以辅助认知,把化学学科核心素养的培养落到实处。
[练习拓展]请同学们给以下物质进行分类,结合物质分类判断是否可以反应并写出离子方程式。CaCO粉末、稀硝酸、MgSO溶液、KOH溶液、CHCOONa溶液
[思考书写]分析微观离子变化,写出相应的离子方程式,并相互进行评价。
[引导讨论]从微观层面释疑,什么成分在溶液中的酸碱盐复分解反应中发生了相互交换?
[思考回答]相互交换阴阳离子。
[引导讨论]通过小组讨论,总结书写离子方程式的一般步骤和方法。
[概念深化]归纳离子反应发生的本质,总结离子反应方程式的意义。
[讨论归纳]总结离子反应的发生条件和意义。
设计意图:帮助学生学会用离子符号表示化学反应;教学中采用学生互评,教师点评的方式,突出学生在课堂中的主体地位;引导学生用离子观重新思考、认识以前所学的复分解反应,从离子层面领会复分解反应的条件与实质,体现了知识的连续性,巩固微粒观,建构模型认知。
[迁移应用]播放视频介绍海水晒盐的方法。结合工业上除杂的工艺流程,分析工业除去粗盐中的杂质MgCl、NaSO、CaCl所选用的试剂、用量和提纯操作,请学生写出粗盐提纯过程中的离子方程式。
[分析书写]写出提纯过程中的离子方程式。
设计意图:借助粗食盐提纯的工艺流程,使学生了解化学在食盐生产中的应用,体会化学的学科价值,深化学习化学的意义,强化学生的社会责任感;帮助学生了解除杂的含义和注意事项,深入理解离子反应,体会“离子反应”这一认知模型的意义。
本节课以Ba(OH)溶液中的Ba检验的问题情境引入,学生通过实验方案的自主设计,合作完成溶液中Ba检验的探究实验,在探究活动中认识宏观现象和微观离子之间的联系,初步建立离子反应的概念,理解离子反应的实质,建构“离子反应”的模型。最后利用离子反应的知识,解决粗食盐的提纯问题,体现化学的学科价值。学生在一系列的探究过程中逐渐建立起从宏观、微观、符号多视角去研究化学反应的方法,从微观角度解释宏观现象,在现象解释过程中学会运用证据推理,并形成思维模型。