何亞龍
(蘄春縣第一高級中學(xué),湖北 蘄春 435300)
核心素養(yǎng)是個(gè)體在學(xué)習(xí)過程中將知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀進(jìn)行有機(jī)融合而逐漸形成的,是每個(gè)人實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展、自我價(jià)值,成為合格公民所必須的。2017年版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)中指出,培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)就是將黨的教育方針進(jìn)行具體化和精細(xì)化。為了將核心素養(yǎng)與課程教學(xué)建立起緊密的內(nèi)在聯(lián)系,必須充分挖掘各學(xué)科課程教學(xué)育人價(jià)值,深入貫徹黨的教育方針、堅(jiān)決落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)》中進(jìn)一步闡明了各學(xué)科要在基于學(xué)科本質(zhì)的核心素養(yǎng)上,明確學(xué)生經(jīng)過學(xué)習(xí)后所要具備的正確價(jià)值觀念、必備品格以及關(guān)鍵能力。
很顯然,作為課程之一的高中化學(xué),在承擔(dān)“立德樹人”的根本任務(wù)和培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)方面發(fā)揮著重要作用,并為學(xué)生的終身發(fā)展奠基。
基于學(xué)科特色,筆者將化學(xué)核心素養(yǎng)從五個(gè)維度進(jìn)行闡述:宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任。這些素養(yǎng)主要依賴于化學(xué)課程內(nèi)容的“教”與“學(xué)”來實(shí)現(xiàn)和養(yǎng)成,如何在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)就顯得尤為重要(當(dāng)然,并不是每節(jié)課都能完整體現(xiàn)化學(xué)核心素養(yǎng)的五個(gè)維度內(nèi)容),下面以化學(xué)新人教版教材必修一第一章第二節(jié)《離子反應(yīng)》第1課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)為例來進(jìn)行探討。
核心素養(yǎng)不是直接寫在課本上的,我們只有仔細(xì)研讀《課程標(biāo)準(zhǔn)》和教材內(nèi)容,才能解讀出所蘊(yùn)藏的核心素養(yǎng)。筆者經(jīng)過思考和與他人的討論,形成如下初步認(rèn)識:
1.1.1地位作用
通過九年級的化學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生對溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)已有初步的接觸和了解,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)作了鋪墊,使學(xué)生在知識和情感上都易于接受。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅在知識上對物質(zhì)的認(rèn)識、電離及表示方法、酸堿鹽的本質(zhì)等有了更深入的理解,而且也能逐漸培育學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),為第2課時(shí)的離子反應(yīng)以及選修四電解質(zhì)溶液的順利學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),起到承上啟下的作用。從研究方法看,它是在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化之后的內(nèi)容,是對物質(zhì)分類的補(bǔ)充以及從本質(zhì)上分析化學(xué)反應(yīng)的必備技能。
1.1.2核心素養(yǎng)
根據(jù)教材的地位作用以及教材內(nèi)容,結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn),筆者認(rèn)為本課時(shí)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生如下化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng):
①宏觀辨識與微觀探析:通過對不同物質(zhì)的導(dǎo)電性進(jìn)行分析,從宏觀、微觀和符號等方面逐步建立對電離概念的認(rèn)識。
②證據(jù)推理與模型認(rèn)知:通過對某些化合物的水溶液或熔融態(tài)的導(dǎo)電性的微觀探析理解電解質(zhì)的概念模型;根據(jù)電離模型書寫常見酸、堿、鹽的電離方程式;歸納不同物質(zhì)的電離方程式認(rèn)識酸、堿、鹽的本質(zhì)。
③科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任:了解模型的概念、功能、分類及發(fā)展歷史;結(jié)合電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電問題,注意生活中的用電安全。
1.1.3重點(diǎn)難點(diǎn)
①通過對不同物質(zhì)的導(dǎo)電性進(jìn)行分析,理解電解質(zhì)和電離的概念。
②在電離的基礎(chǔ)上,能夠書寫常見物質(zhì)的電離方程式。
③歸納不同物質(zhì)的電離方程式,概括出酸、堿、鹽的本質(zhì)。
在九年級的化學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生知道氯化鈉溶液能夠?qū)щ?,而蔗糖溶液不能?dǎo)電,但對溶液導(dǎo)電的原因及本質(zhì)不大清楚,對還有哪些物質(zhì)能夠?qū)щ娨膊惶宄?。在本?jié)課里教師可以充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲,設(shè)置問題情境,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生先進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn),再積極思考,在小組學(xué)習(xí)和討論中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。
1.2.1問題探究法
以設(shè)置的問題為切入點(diǎn),探究物質(zhì)在水分子和熱作用下發(fā)生的變化,解釋它們導(dǎo)電的原因。它能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和探究問題的能力。
1.2.2啟發(fā)引導(dǎo)法
對于高一學(xué)生而言,知識儲備和學(xué)習(xí)能力有限,采用啟發(fā)引導(dǎo),能充分調(diào)動學(xué)生的多種感官,為開展探究性學(xué)習(xí)創(chuàng)造必要的條件。
1.3.1學(xué)情分析
剛進(jìn)入高一的學(xué)生,盡管學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)間不長,基于化學(xué)學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn),學(xué)生有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)興趣,對未知事物好奇心較強(qiáng),邏輯思維逐漸發(fā)展,學(xué)科核心素養(yǎng)正在形成,因此,在知識的學(xué)習(xí)和能力的提升上需要先借助感性材料再上升到理性思維。
1.3.2學(xué)法指導(dǎo)
①先讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,加強(qiáng)感性認(rèn)識,在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生探究電解質(zhì)導(dǎo)電的條件。
②通過多媒體動畫模擬,指導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)真觀察,引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度認(rèn)識電解質(zhì)導(dǎo)電的本質(zhì)原因。
通過認(rèn)真分析教材、研討教學(xué)方法和指導(dǎo)學(xué)習(xí)策略等方面的綜合分析,充分研討本課時(shí)所應(yīng)完成的學(xué)科核心素養(yǎng),為教案設(shè)計(jì)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
教案設(shè)計(jì)應(yīng)該在有針對性、實(shí)用性、可操作性、開放性和有梯度性的基礎(chǔ)上,結(jié)合本課時(shí)的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)科核心素養(yǎng)的有效滲透。如何有效滲透,可從以下幾方面入手。
在教學(xué)過程中,如果教師能夠激發(fā)學(xué)生主動參與,那么教學(xué)則成功了大半。如何讓學(xué)生主動參與?精心創(chuàng)設(shè)問題情境很重要。一個(gè)好的問題情境應(yīng)具有真實(shí)性、針對性和思考性,如此才有利于培養(yǎng)學(xué)生的積極情感,激發(fā)學(xué)生的思維活動。
教材第13頁設(shè)置的問題是:濕手給電器通電容易發(fā)生觸電事故,是什么原因?
這里設(shè)置的問題情境來源于日常生活,具有真實(shí)性、針對性和思考性。它要求學(xué)生關(guān)注日常生活細(xì)節(jié),同時(shí)也告誡大家要注意用電安全,體現(xiàn)了科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任的核心素養(yǎng)。
基于問題的探究,要求教師要善于引導(dǎo)學(xué)生探究,而這個(gè)探究又是基于情境問題的。教師在引導(dǎo)學(xué)生探究時(shí)通常采取問題探究、方法探究、實(shí)踐探究、實(shí)驗(yàn)探究和合作探究等方式。
承接上面的問題情境,教材設(shè)置[實(shí)驗(yàn)1-2]:在三個(gè)燒杯中分別加入干燥的NaCl固體、KNO3固體和蒸餾水,如圖1所示連接裝置,將石墨電極依次放入三個(gè)燒杯中,分別接通電源,觀察并記錄現(xiàn)象。
取上述燒杯中的NaCl固體、KNO3固體各少許,分別加入另外兩個(gè)盛有蒸餾水的燒杯中,用玻璃棒攪拌,使固體完全溶解形成溶液。如圖1所示,將石墨電極依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中,分別接通電源,觀察并記錄現(xiàn)象。
對提出的問題,這里采用了實(shí)驗(yàn)探究的方法,而且對實(shí)驗(yàn)的材料運(yùn)用了對比的方法,這是很重要的一種實(shí)驗(yàn)探究方法。為什么NaCl固體、KNO3固體和蒸餾水都不能導(dǎo)電(出于科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,教材對蒸餾水的導(dǎo)電問題作了說明),而NaCl溶液、KNO3溶液能夠?qū)щ??這必然引發(fā)學(xué)生的思考:NaCl固體、KNO3固體在水的作用下發(fā)生了某些變化,這種變化是什么?它與物質(zhì)類別有什么關(guān)系?
圖1 試驗(yàn)物質(zhì)的導(dǎo)電性
為此設(shè)置如下實(shí)驗(yàn)探究:
現(xiàn)有直流電源、燒杯、導(dǎo)線、小燈泡、開關(guān)和表1中的物品,請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證表1中物質(zhì)的導(dǎo)電性,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫在表1中:
表1 物質(zhì)類別與導(dǎo)電關(guān)系
很明顯,這里的探究更廣更深,包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、小組合作、實(shí)驗(yàn)記錄、物質(zhì)類別判斷等內(nèi)容。對于教材的挖掘,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,教師可以多做些這方面的嘗試。
聯(lián)系初中做過的物質(zhì)導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),指出如果將NaCl、KNO3、NaOH等固體分別加熱至熔化,它們也都能導(dǎo)電。有條件可以借助多媒體,以視頻的方式展示給學(xué)生看,這樣感知就更全面,從而引出電解質(zhì)的概念,并列舉酸、堿、鹽都是電解質(zhì)。然后進(jìn)一步解釋濕手直接接觸電源時(shí)容易發(fā)生觸電事故的原因,這樣就解決了導(dǎo)入時(shí)的情境問題。
對于電解質(zhì)這一概念的理解與判斷,既是這節(jié)課的重點(diǎn)又是難點(diǎn),如何突破重難點(diǎn)?如果直接給出相關(guān)的一些條款,教師相對輕松,但學(xué)生難理解,如果死記硬背,會導(dǎo)致負(fù)擔(dān)重且效果不佳,學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也就成為空談。為此,教師可作如下啟發(fā)誘導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié):
(1)銅片、石墨能導(dǎo)電,它們是電解質(zhì)嗎?
(2)鹽酸能導(dǎo)電(HCl的水溶液俗稱鹽酸),HCl與鹽酸哪是電解質(zhì)?
(3)已知非電解質(zhì)是指在水溶液或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物,那么一種物質(zhì)不是電解質(zhì)就一定是非電解質(zhì)嗎?
(6)BaSO4難溶于水,測不出(或難測)其水溶液的導(dǎo)電性,熔融態(tài)BaSO4能導(dǎo)電,BaSO4是電解質(zhì)嗎?
(7)常見的電解質(zhì)有哪些?
(8)電解質(zhì)與物質(zhì)導(dǎo)電性有何關(guān)系?
在設(shè)問的過程中,對于學(xué)生目前還沒有認(rèn)知的內(nèi)容,可以以素材的方式進(jìn)行呈現(xiàn),如上述問題的(2)~(6)均有涉及,在設(shè)置問題時(shí)注意梯度性,這樣不僅降低了難度,不至于讓學(xué)生思維受阻,同時(shí)也有利于學(xué)生歸納總結(jié)的深入。
在突破了電解質(zhì)這一重難點(diǎn)和解決了情境問題后,基于實(shí)驗(yàn)證據(jù)提出新問題:
為什么NaCl、KNO3等電解質(zhì),在干燥時(shí)不導(dǎo)電,而溶于水或熔化后卻能導(dǎo)電呢?
引導(dǎo)學(xué)生由宏觀現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒂^探析,先從電流的形成出發(fā),指出能導(dǎo)電的物質(zhì)必須具有能自由移動的、帶電荷的粒子,再推導(dǎo)出電解質(zhì)的水溶液(或融化而成的液體)之所以能夠?qū)щ?,說明在這些水溶液(或液體)中,存在著能自由移動的、帶電荷的粒子。
在NaCl固體中帶正電荷的鈉離子(Na+)和帶負(fù)電荷的氯離子(Cl-)不能自由移動,因此干燥的NaCl固體不導(dǎo)電。在水分子作用下,形成能夠自由移動的水合鈉離子和水合氯離子,所以NaCl溶液能夠?qū)щ姟?/p>
引發(fā)思考:
(1)NaCl固體中Na+和Cl-為什么不能自由移動?
(2)NaCl固體中Na+和Cl-如何排列?
(3)如何用畫圖表示NaCl固體中Na+和Cl-?
(4)NaCl固體溶于水時(shí),水分子破壞了Na+和Cl-的相互作用嗎?
(5)如何用畫圖表示水合鈉離子和水合氯離子?
這個(gè)建構(gòu)的過程,對于學(xué)生既陌生又非常重要,今后的學(xué)習(xí)、科研會經(jīng)常運(yùn)用這種方法(可以閱讀教材關(guān)于模型的方法導(dǎo)引)。因此對于熔融的NaCl能夠?qū)щ姷膯栴},教師可以讓學(xué)生完成由證據(jù)推理(微觀探析)到建立模型(電離)的過程?;谏厦娴姆治?,推導(dǎo)出電離的概念就水到渠成了。
引發(fā)思考:
(1)在電流作用下,帶電粒子是如何定向移動的?
(2)熱作用對NaCl固體,從微觀上起到什么作用?
(3)所有液態(tài)電解質(zhì)均可以導(dǎo)電嗎?
(4)可以導(dǎo)電的液態(tài)電解質(zhì)具有什么特點(diǎn)?
如何用符號表示電離的過程,引導(dǎo)電離方程式的書寫(對于弱電解質(zhì)的電離方程式的書寫暫不作要求,不可給學(xué)生增加負(fù)擔(dān))。而從多種酸的電離方程式中進(jìn)一步思考它們有何共同特點(diǎn),由此歸納出酸的定義。以此類推,引導(dǎo)學(xué)生從多種堿和鹽的電離方程式中歸納出堿和鹽的定義。
這樣通過對某些化合物的水溶液或熔融態(tài)的導(dǎo)電性的微觀探析,理解電解質(zhì)的概念模型,根據(jù)電離模型能夠書寫常見酸、堿、鹽的電離方程式,并從歸納不同物質(zhì)的電離方程式中認(rèn)識酸、堿、鹽的本質(zhì),這些都是學(xué)生必備的化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。
為進(jìn)一步將知識素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為能力,在由淺入深的學(xué)習(xí)過程中,教師可依據(jù)重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行有目的地設(shè)置練習(xí),以幫助學(xué)生能力的提升,學(xué)科素養(yǎng)的內(nèi)化。
例如,在學(xué)習(xí)電解質(zhì)概念時(shí),在學(xué)生完成教材第18頁的第1題、第2題的基礎(chǔ)上再設(shè)置如下練習(xí):
(1)下列對電解質(zhì)這一概念的正確理解是
A.在水溶液或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)就都是電解質(zhì)
B.在水中能生成離子,從而能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)就都是電解質(zhì)
C.氧化鈉溶于水能生成鈉離子和氫氧根離子,盡管氧化鈉是化合物,其水溶液能導(dǎo)電,但由于水溶液中的氫氧根離子并非由氧化鈉自身電離產(chǎn)生,因此氧化鈉是非電解質(zhì)
D.在水溶液或熔融狀態(tài)下本身能夠電離出陽離子和陰離子,從而能夠?qū)щ姷幕衔锞投际请娊赓|(zhì)
金屬在熔融狀態(tài)下也能導(dǎo)電,但不是化合物,故金屬晶體不是電解質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2、NH3不是電解質(zhì),但溶于水分別生成H2SO3和NH3·H2O,二者的水溶液能導(dǎo)電,B項(xiàng)錯(cuò)誤;Na2O屬于電解質(zhì),其在熔融狀態(tài)下能電離出Na+和O2-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;而D項(xiàng)則對電解質(zhì)概念作了比較詳細(xì)的解讀。
(2)有下列物質(zhì):①銅;②氯化鈉固體;③液態(tài)氮;④硫酸;⑤碳棒;⑥酒精水溶液;⑦氫氧化鋇水溶液;⑧熔融狀態(tài)的硝酸鉀;⑨液氨
其中屬于電解質(zhì)的物質(zhì)是__________,屬于非電解質(zhì)的物質(zhì)是__________,能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)是____________________。(填寫序號)
這道題的難度較大,涉及的內(nèi)容較多,能較好地考查學(xué)生的能力。這里需要注意的是硫酸表示的是純凈物,與硫酸溶液不同。屬于電解質(zhì)的是氯化鈉固體、硫酸、熔融狀態(tài)的硝酸鉀;屬于非電解質(zhì)的是液氨;電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是化合物,所以混合物和單質(zhì)就既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),它們是銅、液態(tài)氮、碳棒、酒精水溶液、氫氧化鋇水溶液;能導(dǎo)電的是銅、碳棒、氫氧化鋇水溶液、熔融狀態(tài)的硝酸鉀。因此答案依次為:②④⑧,⑨,①⑤⑦⑧。當(dāng)然,教師還可以進(jìn)一步改編為:能夠?qū)щ姷碾娊赓|(zhì)有哪些?
通過有目的的設(shè)置練習(xí),特別是有多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),根據(jù)學(xué)生情況或以集體備課進(jìn)行商討而設(shè)置的習(xí)題更有針對性,能夠較好提升學(xué)生的學(xué)科能力和素養(yǎng)。
學(xué)案是教學(xué)設(shè)計(jì)不可缺少的部分,教師通過學(xué)案的編寫,要凸顯以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),以內(nèi)化核心素養(yǎng)為目的。根據(jù)本課時(shí)內(nèi)容及課程標(biāo)準(zhǔn)要求,為簡化學(xué)習(xí)內(nèi)容,優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),給學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膶W(xué)法指導(dǎo),在學(xué)案的編寫上作如下設(shè)計(jì):
讓學(xué)生對教材進(jìn)行預(yù)習(xí),明確學(xué)習(xí)目標(biāo),帶著問題自學(xué),發(fā)現(xiàn)問題,提出困惑,進(jìn)行思考探究,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
【課題名稱】電解質(zhì)的電離
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
(1)掌握電解質(zhì)、非電解質(zhì)和電離的概念。
(2)知道酸、堿、鹽在溶液中的電離,并且能夠書寫常見物質(zhì)的電離方程式。
(3)在歸納不同物質(zhì)的電離方程式基礎(chǔ)上,概括出酸、堿、鹽的本質(zhì)。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
(1)電解質(zhì)、非電解質(zhì)的概念及辨析和判斷。
(2)電離的概念和常見物質(zhì)電離方程式的書寫。
【預(yù)習(xí)要點(diǎn)】
(1)概念:
①在____________________條件能導(dǎo)電的____________________,叫做電解質(zhì)。
②在____________________條件下都不能導(dǎo)電的____________________,叫做非電解質(zhì)。
③____________________,叫做電離。酸、堿、鹽在水溶液中能導(dǎo)電,是因?yàn)樗鼈冊谌芤褐邪l(fā)生了__________,產(chǎn)生了__________。
④電離方程式是指____________________。
(2)寫出下列各電解質(zhì)的電離方程式:
①H2SO4____________________。
②Ba(OH)2____________________。
③Na2CO3____________________。
(3)從電離的角度理解酸、堿、鹽:
酸是指____________________。
堿是指____________________。
鹽是指____________________。
【疑惑記錄】
通過自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表2中:
表2 疑惑點(diǎn)與疑惑內(nèi)容
教師要指導(dǎo)學(xué)生從學(xué)情出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),逐漸培養(yǎng)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)品質(zhì),讓學(xué)生由被動接受向主動探究轉(zhuǎn)變,而積極的主動探究本身就是重要的學(xué)科素養(yǎng)。
【探究任務(wù)1】電解質(zhì)的概念
問題1:現(xiàn)有直流電源、燒杯、導(dǎo)線、小燈泡、開關(guān)和下表中的物品,請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證下表中物質(zhì)的導(dǎo)電性,并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫在表3中:
表3 物質(zhì)類別與導(dǎo)電關(guān)系
問題2:為什么銅、石墨不是電解質(zhì)?
問題3:為什么NaCl溶液、KNO3溶液不是電解質(zhì)?
問題4:為什么蔗糖不是電解質(zhì)?
問題5:CO2、SO2、NH3溶于水能導(dǎo)電,為什么它們不是電解質(zhì)?
問題6:Na2O、CaO溶于水能導(dǎo)電,為什么它們是電解質(zhì)?
問題7:有些難溶于水的鹽,例如CaCO3、BaSO4等,因它們?nèi)芙舛群苄。瑴y不出(或很難測出)它們水溶液的導(dǎo)電性,這些物質(zhì)屬于電解質(zhì)嗎?
問題8:電解質(zhì)與物質(zhì)導(dǎo)電性有何關(guān)系?
學(xué)習(xí)小組進(jìn)行合作學(xué)習(xí),教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行引導(dǎo),最后由學(xué)生進(jìn)行歸納整理:
(1)電解質(zhì)和非電解質(zhì)都屬于化合物,因此,混合物和單質(zhì)就既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。
(2)酸、堿、鹽、金屬氧化物、水等是電解質(zhì),非金屬氧化物、NH3、蔗糖、酒精等為非電解質(zhì)。
(3)從實(shí)質(zhì)上講,電解質(zhì)是在一定條件下自身能夠電離出自由移動的陰離子和陽離子,從而能夠?qū)щ姷幕衔?。雖然有些化合物的水溶液能夠?qū)щ?,但是溶液中的自由移動的陰離子和陽離子不是它自身電離出來的,而是它與水反應(yīng)后的生成物電離的,因此這些化合物不是電解質(zhì)。例如CO2的水溶液能導(dǎo)電是因?yàn)镃O2與H2O反應(yīng)生成了H2CO3,H2CO3能夠電離而非CO2本身電離。所以CO2不是電解質(zhì),是非電解質(zhì)(如NH3、SO2)。H2CO3、H2SO3、NH3·H2O 是電解質(zhì)。
(4)Na2O、CaO在熔融狀態(tài)下,能電離出自由移動的離子,所以它們是電解質(zhì)。
(5)由于CaCO3、BaSO4等鹽難溶于水,溶液中的離子濃度很小,測不出(或難測)其水溶液的導(dǎo)電性,但由于它們?nèi)芙獾牟糠质峭耆婋x的,因此這些難溶于水的鹽是電解質(zhì)。
(6)化合物在水溶液中或受熱熔化時(shí)本身能否發(fā)生電離是區(qū)別電解質(zhì)與非電解質(zhì)的理論依據(jù),能否導(dǎo)電則是實(shí)驗(yàn)依據(jù)。能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì),如石墨、NaCl溶液等;電解質(zhì)本身不一定能導(dǎo)電,如NaCl晶體等。
【探究任務(wù)2】電離及電離方程式
問題1:NaCl固體中Na+和Cl-為什么不能自由移動?
問題2:水分子或熱作用對NaCl固體,從微觀上起到什么作用?
問題3:電離發(fā)生的條件是什么?
問題4:如何用畫圖表示水合鈉離子和水合氯離子?
問題5:書寫電離方程式需要注意哪些問題?
【探究任務(wù)3】從電離的角度理解酸、堿、鹽
問題1:寫出下列物質(zhì)的電離方程式,并歸納出酸、堿、鹽的定義。
(1)H2SO4—____________________。
(2)HCl—____________________。
(3)HNO3—____________________。
(4)Ba(OH)2—____________________。
(5)NaOH—____________________。
(6)KOH—____________________。
(7)Al2(SO4)3—____________________。
(8)NaHSO4—____________________。
(9)Cu2(OH)2CO3— ________________。
問題2:能電離出H+的物質(zhì)一定是酸嗎?舉例說明。
問題3:能電離出OH-的物質(zhì)一定是堿嗎?舉例說明。
問題4:鹽電離出的陽離子一定是金屬離子嗎?舉例說明。
設(shè)置的練習(xí)要結(jié)合學(xué)情、課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容,有梯度、分層次,要兼顧學(xué)生的差異性,要注意基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)、能力提升和拓展探究等層次性內(nèi)容的落實(shí),難度不可太大,以考查知識的掌握運(yùn)用和核心素養(yǎng)的形成為目的。
【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)】
(1)下列物質(zhì)中導(dǎo)電能力最弱的是
A.熔融氯化鈉 B.氫氧化鈉固體
C.硝酸溶液 D.碳棒
(2)下列敘述正確的是
A.二氧化碳溶于水能部分電離,故二氧化碳屬于電解質(zhì)
B.溶于水后能電離出OH-的化合物一定是堿
C.氯化銀難溶于水,但氯化銀屬于電解質(zhì)
D.氯化鈉溶液在電流作用下電離成自由移動的Na+和Cl-
(3)下列物質(zhì)的電離方程式的書寫,其中錯(cuò)誤的是
【能力提升】
(4)向氫氧化鋇溶液中逐滴滴入稀硫酸至過量,則溶液的導(dǎo)電能力的變化情況是
A.一定逐漸變小 B.一定逐漸增大
C.先變大后變小 D.先變小后變大
(5)已知X為一種固體化合物,它本身不導(dǎo)電,但在熔化狀態(tài)下或溶于水中能夠?qū)щ?,則下列關(guān)于X的說法中,正確的是
A.X只能是鹽類 B.X可以是任何化合物
C.X一定為電解質(zhì) D.X可能為非電解質(zhì)
(6)下列電離方程式書寫正確的是
【拓展探究】
(7)現(xiàn)有10種物質(zhì):①碳棒;②稀硝酸;③氯化氫;④空氣;⑤氫氧化鈉固體;⑥金屬汞;⑦純堿;⑧硫酸鋇;⑨氨氣;⑩氧氣
Ⅰ.按照下表中提示的信息,把它們中符合左欄條件的物質(zhì)的代號填入右欄相應(yīng)的位置。
表4 符合的條件與物質(zhì)的代號
Ⅱ.上述10種物質(zhì)中,無法填入上表的是________________,原因是________________。
Ⅲ.酸、堿、鹽三類物質(zhì)的共同點(diǎn)是____________________。(填寫字母)
A.都能溶于水 B.一定條件下都能電離
C.都含有氧元素 D.都是化合物
在學(xué)案的最后,教師要求學(xué)生從獨(dú)立構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)、體系,總結(jié)歸納方法、規(guī)律,反思學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,梳理存在的疑惑問題等方面進(jìn)行拓展導(dǎo)思。
(1)知識體系(見圖2)
圖2 知識體系框架圖
(2)方法規(guī)律
①判斷是否是電解質(zhì)的要點(diǎn):其一,該物質(zhì)是化合物;其二,它在水溶液或熔融狀態(tài)下;其三,在兩種狀態(tài)下的任一情況能導(dǎo)電。關(guān)鍵是水溶液或熔融狀態(tài)下本身能電離出自由移動的離子。
②電離方程式的書寫要點(diǎn):正確書寫電離出的陽離子和陰離子的符號;如果某物質(zhì)含有原子團(tuán),電離時(shí)原子團(tuán)作為整體,不能拆開寫;在電離方程式等號右側(cè),表示陰、陽離子個(gè)數(shù)的數(shù)字寫在離子符號的前面,不能寫在右下角;陽離子和陰離子所帶正電荷和負(fù)電荷的總數(shù)相等。
③酸、堿、鹽的電離模型。
(3)核心素養(yǎng)(見表5)
(4)疑惑問題
①電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)?與電解質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)嗎?
②熔融狀態(tài)(或液態(tài))下哪些電解質(zhì)可以導(dǎo)電,哪些不能導(dǎo)電,與物質(zhì)類型有何關(guān)系?
③電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)是怎樣的反應(yīng),可不可以建構(gòu)理論模型?
表5 核心素養(yǎng)
學(xué)生通過學(xué)習(xí)小組的合作學(xué)習(xí)、教師的積極引導(dǎo)和學(xué)生思考、探究、歸納、反思等方式完成學(xué)案,在這種學(xué)習(xí)方式下,學(xué)生逐漸變被動學(xué)習(xí)為主動探究,從而達(dá)到減負(fù)增效的目的,這樣對學(xué)生能力和素質(zhì)的培養(yǎng)與形成一定有著積極作用。
教書育人是教師的職責(zé),學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),最終要落在學(xué)科核心素養(yǎng)的培育上,因此基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì),就應(yīng)該讓化學(xué)課堂成為有效解決知識缺陷的陣地,成為思維交流和碰撞的場所,成為學(xué)生健康快樂成長的舞臺。