宏微观结合提升化学教学实效

2024-12-19 00:00:00王永兴
留学 2024年24期

化学学科核心素养的五个方面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、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任。其中宏观辨识与微观探析是最基础的,直接体现了化学学科“结构决定性质,性质反映结构”这一学科统摄性观念,因此从宏微结合的角度提升高三化学复习课的实效性很有意义。以下是笔者的相关教学实例及思考。

首先,复习课本基础实验,寻找宏观性质的微观原因。如针对实验:卤素单质间的置换反应,教师可以先带领学生复习氯、溴、碘单质间的置换反应现象和方程式书写等基础知识;继而将宏观物质间的反应规律和微观原子结构进行关联;再引导学生思考统一微观本质下,不同表象的宏观物质及其性质。

其次,复习熟悉的化学知识时,将微观本质置于宏观真实情境中。在复习碳酸盐的性质时,如果仅仅是罗列化学反应,就属于知识层面的复习,谈不上在具体情境下分析问题。因此,教师需要结合碳酸盐的产生、检验、除杂的一系列实验情境进行教学,并设计以下问题链:一是将氢氧化钠溶液敞口放置,会发生怎样的反应;二是如何定性检验上述变化并定量测量反应发生的程度;三是如何去除上述混合体中的杂质。

问题一可以让学生复习物质类别、基本反应类型;问题二需要学生的思考从氢氧化钠、碳酸钠的宏观物质层面深入到氢氧根离子、碳酸根离子的微观离子层面,再将不可见的碳酸根离子转化为宏观可见的沉淀或气体进行检验或测量;问题三要求学生在氢氧根离子、碳酸根离子的差异性间做出选择判断,在多种方案中进行评估、筛选。

再次,对于陌生的反应体系,要结合宏观现象分析微观粒子间多种反应的关系。高三复习阶段对学生的能力提出了更高的要求,学生要能预测陌生反应体系,结合宏观现象分析微观粒子的协同或竞争关系。如氯化铁溶液和亚硫酸钠溶液的反应不在教学计划中,学生对此反应是陌生的。以此为例,面对陌生的反应,教师首先要引导学生仔细观察反应的宏观现象:一定浓度的氯化铁溶液和亚硫酸钠溶液混合后,先产生红棕色溶液,一段时间后溶液红棕色褪去。针对此现象,学生假设铁离子与亚硫酸根离子发生反应,使溶液一开始变成红棕色;二者继而发生氧化还原反应,使红色褪去。学生通过实验证实了自己的假设,还进一步总结出了络合反应与氧化还原反应之间的关系:体系中两种离子反应时,络合反应速率快但限度小,氧化还原反应慢但限度大,两者相互竞争。

综上所述,通过宏观性质和微观本质的结合,学生能将零散的知识点连成线,打破模块间的壁垒将线发展成面,并在实际问题的解决中将面扩展成立体的学科思维网络体系。