課堂教學(xué)難點(diǎn)突破策略探究

摘 要：教師先復(fù)習(xí)酸、堿、鹽的化學(xué)式、分類、溶解性，重點(diǎn)從微粒觀角度復(fù)習(xí)溶液粒子的構(gòu)成及粒子模型，分解細(xì)化教學(xué)難點(diǎn)，降低教學(xué)的梯度，為突破教學(xué)難點(diǎn)做鋪墊；然后采用“宏觀→微觀”的教學(xué)方法，讓學(xué)生宏觀感知生成沉淀或氣體或水是復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，將教材的“演示驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”改為“科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)”，探究出復(fù)分解反應(yīng)的概念和發(fā)生的條件，滲透了科學(xué)探究的方法和技能；隨后又采用“微觀→宏觀”的教學(xué)方法，讓學(xué)生從微觀粒子視角認(rèn)識復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，通過觀察、想像、類比、動畫模擬等方式使學(xué)生吃透復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，從而較好的突破了課堂教學(xué)中的難點(diǎn)，提高了學(xué)生的遷移和應(yīng)用能力，并為高中進(jìn)一步學(xué)習(xí)離子反應(yīng)做好鋪墊。

關(guān)鍵詞：課堂教學(xué)；難點(diǎn)突破；策略探究；科學(xué)探究； 等價(jià)交換； 動畫模型； 網(wǎng)絡(luò)圖

引言

課程改革的關(guān)鍵是課堂教學(xué)的改革，而課堂教學(xué)的關(guān)鍵是教師理念的轉(zhuǎn)變，教師理念的轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵是課堂教學(xué)難點(diǎn)突破的策略和方法。如何體現(xiàn)和突出“以學(xué)生為中心，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨”的新課程理念呢？筆者以《復(fù)分解反應(yīng)的條件和實(shí)質(zhì)》為例，闡明課堂教學(xué)難點(diǎn)的瓶頸是如何突破的。

復(fù)分解反應(yīng)是初中教學(xué)中的難點(diǎn)。以復(fù)分解反應(yīng)為載體的中考試題靈活多變，形式多樣，特別是物質(zhì)制取、鑒別、除雜等更是最近幾年的中考熱門試題，導(dǎo)致考生失分率極高。為了提高考生的解題能力和突破學(xué)生學(xué)習(xí)酸、堿、鹽部分難點(diǎn)，完善學(xué)生微粒觀的建構(gòu)與發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生形象思維到抽象思維的過渡，為高中階段進(jìn)一步學(xué)習(xí)離子反應(yīng)做好鋪墊，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和概念教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)注重宏觀和微觀的緊密聯(lián)系[1 ]。綜合運(yùn)用宏觀與微觀的交替強(qiáng)化教學(xué)策略，讓學(xué)生透過微觀本質(zhì)再次認(rèn)識宏觀現(xiàn)象，為概念教學(xué)的合理構(gòu)建提供了一種新的視角。筆者重點(diǎn)從宏觀和微觀兩個角度來突破復(fù)分解反應(yīng)的難點(diǎn)。

1 先修路再搭橋，為突破復(fù)分解反應(yīng)教學(xué)的難點(diǎn)做好鋪墊

【知識回顧】復(fù)習(xí)部分酸、堿、鹽的溶解性。

將人教版初中化學(xué)“附錄I”中的表格內(nèi)容修改為表1。讓學(xué)生課堂完成表1中的內(nèi)容。

【整理歸納】酸、堿、鹽溶解性規(guī)律順口溜：

①K+、Na+、NH4+ 鹽，NO3- 鹽，全部溶解不困難；

②鹽酸鹽（指氯化物）除銀、亞汞（初中只有AgCl↓）；

③硫酸鹽除鋇、鉛（初中只有BaSO4↓）；

④碳酸鹽可溶的只有K+、Na+、NH4+ [K2CO3、Na2CO3、NaHCO3 、NH4HCO3]；

⑤溶堿只有K+、Na+、Ba2+、Ca2+ [KOH 、NaOH 、Ba（OH）2、 Ca（OH）2]。

設(shè)計(jì)理念：教材處理，體現(xiàn)組織遷移策略。對教材進(jìn)行適當(dāng)處理，設(shè)計(jì)先行組織者，促進(jìn)保持與遷移是對教學(xué)難點(diǎn)突破的一種重要方法。

【學(xué)生活動】分組討論完成表2中的問題。

設(shè)計(jì)理念：分解細(xì)化教學(xué)難點(diǎn)，引領(lǐng)學(xué)生突破教學(xué)難點(diǎn)的策略。讓學(xué)生感受微粒觀，給出酸、堿、鹽溶液，從宏觀溶質(zhì)溶劑到微觀分子、離子進(jìn)行分析，讓學(xué)生知道酸、堿、鹽溶液是由水分子和離子構(gòu)成的。

2 宏觀感知生成沉淀或氣體或水是復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件

著名教育家蒙特棱利說過：“孩子們聽一遍就忘了，看一遍就記住了，做一遍就明白了?！庇谑菍⒔滩牡难菔掘?yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為以下的科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果迥然不同。

【分組實(shí)驗(yàn)】用化學(xué)實(shí)驗(yàn)對“復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件”進(jìn)行科學(xué)合作探究。

【創(chuàng)設(shè)情境】徐京媛同學(xué)在準(zhǔn)備酸、堿、鹽反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的氯化鈉用完了。那么如何通過化學(xué)反應(yīng)來制取氯化鈉呢？潘術(shù)平同學(xué)設(shè)計(jì)了如下制取氯化鈉的方案進(jìn)行探究活動，請討論后實(shí)驗(yàn)。

【提出問題】制取氯化鈉，酸、堿、鹽發(fā)生反應(yīng)應(yīng)具備哪些條件呢？

【猜想與假設(shè)】① 酸、堿、鹽的溶液混合后，溶液中自由移動的離子數(shù)目變少了或自由移動的離子濃度降低了，反應(yīng)就發(fā)生了；② 酸、堿、鹽的溶液混合后，肉眼能看到新物質(zhì)生成（比如有沉淀或氣體），反應(yīng)才發(fā)生。

【科學(xué)探究】方案I：見表3。由甲組同學(xué)課堂合作完成。方案II：見表4。由乙組同學(xué)課堂合作完成。

【結(jié)論與解釋】上述反應(yīng)為什么有的能夠發(fā)生？有的不能夠發(fā)生？是因?yàn)椋篲________________。經(jīng)過分析，同學(xué)們得出的結(jié)論：猜想 正確。

設(shè)計(jì)理念：采用“宏觀→微觀”的教學(xué)方法，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再由化學(xué)方程式分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生宏觀感知可能生成物中有沉淀或氣體或水生成時，復(fù)分解反應(yīng)才可以發(fā)生。將分組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生知道不是所有酸、堿、鹽溶液都能反應(yīng)，不要誤認(rèn)為是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是有本質(zhì)區(qū)別的。

【理論分析】在這兩組方案中，方案I和方案II通過證明溶液中某些離子數(shù)目明顯減少來證明已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)。在試劑1、試劑3不變的情況下，通過改變試劑2、試劑4中的陽離子來探究反應(yīng)能否發(fā)生，具有一定的科學(xué)依據(jù)。

【教師投影】分析下列化學(xué)方程式有何特點(diǎn)？

【得出結(jié)論】相同點(diǎn)：反應(yīng)物和生成物都是化合物；陰陽離子互相交換；化合價(jià)不變；……

設(shè)計(jì)理念：在化學(xué)方程式中標(biāo)出反應(yīng)物和生成物陰陽離子的化合價(jià)，是強(qiáng)調(diào)復(fù)分解反應(yīng)概念內(nèi)涵的核心本質(zhì)就是參與反應(yīng)的兩種化合物“互相交換成分”，且是“等價(jià)交換”。這就注定：復(fù)分解反應(yīng)一定是非氧化還原反應(yīng)。同時，更多的是“互相交換離子”（水合離子）。故其反應(yīng)的實(shí)質(zhì)又是“在水溶液中”發(fā)生的“離子反應(yīng)” [2 ]。

【得出結(jié)論】由兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)，這樣的反應(yīng)叫做復(fù)分解反應(yīng)。

【提出問題】“酸+堿性氧化物=鹽+水”和“堿+酸性氧化物= 鹽+水”是復(fù)分解反應(yīng)嗎？舉例說明你判斷的依據(jù)。

設(shè)計(jì)理念：學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的能力。

【提出問題】當(dāng)任意兩種化合物混合時，是否都能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)呢？表3、表4中的“NaOH溶液和BaCl2溶液”、“ Na2CO3溶液和KCl溶液”不反應(yīng)，為什么？

設(shè)計(jì)理念：培養(yǎng)學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)分析和歸納總結(jié)的能力。

【得出結(jié)論】酸、堿、鹽之間并不是都能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。只有當(dāng)兩種化合物互相交換成分，可能生成物中有沉淀或有氣體或有水生成時，復(fù)分解反應(yīng)才可以發(fā)生 [3 ]。

當(dāng)兩種任意化合物混合時，或許能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，或許不能。或許有新物質(zhì)生成，或許沒有。所以，任意兩種化合物混合時，其互相交換成分得到的是可能生成物。當(dāng)可能生成物中有沉淀或有氣體或有水生成時，復(fù)分解反應(yīng)才可以發(fā)生。

3 從微觀粒子視角認(rèn)識復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)

幫助學(xué)生用微粒的觀念去學(xué)習(xí)化學(xué)，通過觀察、想像、類比、動畫模擬、模型化等方式使學(xué)生初步理解化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)；從五彩繽紛的宏觀世界步入充滿神奇色彩的微觀世界，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣；從微觀粒子視角認(rèn)識復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度 [4 ]；通過對問題的探究和實(shí)踐活動，提高學(xué)生的想像能力、創(chuàng)新能力和微觀思維能力。微觀思維能力作為一種高級的心智技能和獨(dú)特的思維方式，是需要教師長期創(chuàng)設(shè)情境、細(xì)致輔導(dǎo)下逐漸累積形成的。為此，教師精心設(shè)計(jì)以下教學(xué)片段，讓學(xué)生從離子角度理解復(fù)分解反應(yīng)。

反思、歸納與提升是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要方法。對于復(fù)分解反應(yīng)及其規(guī)律，通過反思與探索，同學(xué)們將會對復(fù)分解反應(yīng)有更深刻的認(rèn)識 [5 ]。

【知識再現(xiàn)】①HCl氣體、NaOH固體、NaCl固體不導(dǎo)電。 ②鹽酸、NaOH、NaCl溶液能導(dǎo)電。

【理論分析】由圖1可知（動畫模擬）：HCl氣體溶于水，HCl=H++Cl-；NaOH固體溶于水，NaOH=Na++OH-；NaCl固體溶于水，NaCl=Na++ Cl-。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】酸、堿、鹽溶液中自由移動的離子是溶液導(dǎo)電的原因。酸、堿、鹽溶液是由水分子和離子構(gòu)成的。

【遷移運(yùn)用】硫酸鈉溶液為什么能導(dǎo)電呢？ 。

【探索發(fā)現(xiàn)】①鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的粒子模型示意圖，見圖2（動畫模擬）。

【理論分析】∵H++Cl-+Na++OH- = Na++ Cl-+H2O

∴離子方程式 ：H++OH- = H2O

∴化學(xué)方程式： HCl+NaOH = NaCl+ H2O

其反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：H++OH- = H2O，反應(yīng)的原因是溶液中H+和OH-的數(shù)目減少，粒子的濃度降低生成了水。

② BaCl2與Na2SO4溶液反應(yīng)的粒子模型示意圖，見圖3（動畫模擬）。

【理論分析】∵Ba2++Cl-+Cl-+Na++Na++SO42-=Na++Na++ Cl-+Cl-+BaSO4↓

∴離子方程式： Ba2++SO42- = BaSO4↓

∴化學(xué)方程式：BaCl2+Na2SO4 = BaSO4↓+ 2NaCl

其反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：Ba2++SO42- = BaSO4↓，反應(yīng)的原因是溶液中Ba2+和SO42-的數(shù)目減少，粒子的濃度降低，生成了白色沉淀硫酸鋇。

【遷移運(yùn)用】③有氣體生成的復(fù)分解反應(yīng)：以NH4NO3+ NaOH=NaNO3+H2O+NH3↑為例，其反應(yīng)實(shí)質(zhì)是： 生成了氨氣和水。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】復(fù)分解反應(yīng)能發(fā)生的本質(zhì)原因是：“溶液中自由移動的特殊離子對結(jié)合生成了水或氣體或沉淀”；或“溶液中自由移動的離子的濃度降低”；或“溶液中自由移動的離子的數(shù)目減少”。

【挖掘條件】反應(yīng)②是由于Ba2++SO42-=BaSO4↓，使反應(yīng)滿足有沉淀生成的復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件；而反應(yīng)①中H++OH-=H2O，反應(yīng)③中NH4++OH-=H2O +NH3↑，使反應(yīng)滿足有水或氣體生成的復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件。

【理論分析】酸、堿、鹽之間并不是都能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。只是大多數(shù)酸、堿、鹽在溶液中以離子的形式存在，所以只有當(dāng)混合溶液中的離子等價(jià)互相交換，結(jié)合生成沉淀或氣體或水時，復(fù)分解反應(yīng)才可以發(fā)生。

由此看出：復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)從宏觀上看是溶液中自由移動的離子結(jié)合生成水或氣體或沉淀的過程；從微觀上看是溶液中自由移動的離子的數(shù)目減少，離子的濃度降低生成水或氣體或沉淀的過程。

【揭示本質(zhì)】化合物電離生成的特殊離子對在溶液中相互發(fā)生反應(yīng)生成了沉淀或氣體或水，反應(yīng)發(fā)生的方向是沿著溶液中離子濃度減少的方向進(jìn)行的。

設(shè)計(jì)理念：離子相互作用是高中化學(xué)的難點(diǎn)。對化學(xué)反應(yīng)的微觀認(rèn)識，內(nèi)容抽象，一直是高中化學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn)，采用“微觀→宏觀”的教學(xué)方法，讓學(xué)生透過微觀本質(zhì)認(rèn)識宏觀現(xiàn)象：原來溶液中的離子數(shù)目減少和濃度的降低，是“特殊離子對”生成了“沉淀或氣體或水”的緣故，而其他離子未參與反應(yīng)，仍然以離子形式存于溶液中。引導(dǎo)學(xué)生分析反應(yīng)物的構(gòu)成微粒和微粒間的相互作用，從而建立化學(xué)反應(yīng)的微粒觀思維，更好地認(rèn)識微觀世界。

【反應(yīng)類型】生成物滿足的條件是有“H2O或↑或↓”生成。

①酸 + 堿性氧化物 = 鹽 + 水

②酸 + 堿 = 鹽 + 水

③酸 + 鹽 = 新鹽 + 新酸

④堿 + 鹽 = 新堿 +新鹽（反應(yīng)物皆可溶）

⑤鹽 + 鹽 = 兩種新鹽（反應(yīng)物皆可溶）

反應(yīng)規(guī)律順口溜：“有酸無絕對（絕對沉淀AgCl↓和BaSO4↓），無酸雙可溶，生成水淀氣，反應(yīng)皆滿足”。

【形成網(wǎng)絡(luò)】人教版初中化學(xué)附錄I《部分酸、堿、鹽的溶解性表（室溫）》構(gòu)建復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件的“特殊離子對”網(wǎng)絡(luò)圖，見圖4。

當(dāng)酸、堿、鹽溶液中同時出現(xiàn)以上“特殊離子對”組合時，則該反應(yīng)就可以發(fā)生。根據(jù)“特殊離子對”的微觀反應(yīng)規(guī)律，不但能較好地突破復(fù)分解反應(yīng)的難點(diǎn)問題，更能促進(jìn)學(xué)生形象思維到抽象思維的飛躍。從微粒變化視角，審視在酸、堿、鹽教學(xué)中復(fù)分解反應(yīng)的教學(xué)價(jià)值，拓展學(xué)生對復(fù)分解反應(yīng)的理解，促進(jìn)微粒觀的完善與發(fā)展?；谖⒘Ｓ^的教學(xué)值得教師研究與實(shí)踐。

【拓展運(yùn)用】如何證明“NaOH溶液和Ba（NO3）2溶液”與“NaOH溶液和稀鹽酸”混合后是否發(fā)生反應(yīng)？請?jiān)O(shè)計(jì)不同的探究方案加以證明。

設(shè)計(jì)理念：通過證明溶液中某些離子數(shù)目明顯減少來證明已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)；也可以通過證明溶液中某些離子數(shù)目沒有明顯減少來證明沒有發(fā)生反應(yīng)；更是為了檢測教學(xué)效果，了解學(xué)生對復(fù)分解反應(yīng)難點(diǎn)的掌握情況。

總之，打造高效課堂教學(xué)的關(guān)鍵在于對教學(xué)難點(diǎn)的突破。能否有效突破難點(diǎn)，也是衡量一堂課是否成功的關(guān)鍵，更是教師能力的體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]程紹山.應(yīng)用微粒觀開發(fā)復(fù)分解反應(yīng)教學(xué)價(jià)值的實(shí)踐與研究[J].化學(xué)教育，2015（15）：29-34.

[2]李大堃.也探“復(fù)分解反應(yīng)的概念”[J].化學(xué)教學(xué)，2007（6）：71-73.

[3]李旭娃.復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件中生成物的有關(guān)問題[J].化學(xué)教育，2016，37（9）：73-75.

[4]耿龍榮.對初中化學(xué)開放性試題的研究[D].南京：南京大學(xué)，2009.

[5]劉智俊.復(fù)分解反應(yīng)的條件和實(shí)質(zhì)探究[J].數(shù)理化解題研究（初中版），2013（7）：64-66.