化學PIC教學模式的實踐應用

吳偉青

化學探究性教學的“問題—探究—建構（Problem-Inquiry-Construct）”模式（化學PIC教學模式）將化學探究教學過程分為問題、猜想、驗證、解釋、遷移五個階段，逐步實踐探究學習的要求。本文以《離子鍵》為例，采用PIC教學模式進行設計，力求展現(xiàn)一節(jié)具有探究學習性質的概念型新課。

一、教學環(huán)節(jié)

情景引入：展示圖片，設置問題，游戲環(huán)節(jié)

通過圖片我們可以看到物質是由微粒構成的，那么這些微粒之間是怎樣相互結合構成物質的呢？

【游戲環(huán)節(jié)】你能不能用乒乓球堆積成晶體模型？

在講臺上堆積，游戲失敗。

為什么乒乓球堆不出指定的形狀？怎樣才能堆積成指定的模型呢？

需要用膠水。

膠水在這里相當于一種作用力使乒乓球粘在一起，那微觀粒子之間呢？是不是也需要相互作用力才能結合成物質呢？這就是我們這節(jié)課要掌握的內(nèi)容。

【板書】第一課時離子鍵

任務1：從宏觀角度觀察氯化鈉的形成過程

以氯化鈉為研究對象，從宏觀和微觀兩個角度上進行分析。宏觀上通過實驗來制備氯化鈉。

【實驗探究】大家先看課本19頁實驗1-2，鈉和氯氣的反應。

課本中的實驗有沒有什么缺點？

氯氣有毒，容易泄露，影響我們的健康，同時污染環(huán)境。

那能不能在實驗中做一些改進呢？

可以加一些尾氣吸收。

那可以用什么吸收呢？

氯氣可以和強堿反應，用氫氧化鈉吸收。

那是不是還得想辦法把多余的氣體引導出來，得怎么改進？

【演示實驗】如圖1，取一綠豆大小金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，待融化成小球后，由學生代表打開止水夾，擠壓裝有氯氣的集氣瓶（醫(yī)用廢舊裝液瓶），即可觀察到產(chǎn)生大量白煙。

你認為發(fā)生上述變化現(xiàn)象的原因是什么？

鈉和氯氣反應生成氯化鈉。

【板書】2Na+Cl2點燃 2NaCl

任務2：從微觀角度分析氯化鈉的形成過程

從宏觀現(xiàn)象中得出金屬鈉和非金屬單質氯氣反應生成白煙——氯化鈉。為什么氯氣遇到綠豆大小的鈉會變成白煙呢，反應的微觀本質又是什么？

在化學反應中，分子可以再分，原子不可分。在化學反應中的最小微粒是原子，鈉和氯氣反應的實質是鈉原子和氯原子的反應。

在學案中畫出鈉原來和氯原子的結構示意圖，思考鈉原子和氯原子的結構是穩(wěn)定結構嗎？鈉原子和氯原子如何變成穩(wěn)定結構？

【角色扮演】兩位同學一位扮演鈉原子，一位扮演氯原子，當鈉原子遇到氯原子會發(fā)生什么對話呢？

氯原子：我需要一個電子就能變成相對穩(wěn)定的結構，鈉原子能給我一個嗎？

老師：鈉原子，你愿意嗎？為什么？

鈉原子：我愿意，因為失去一個電子我也能變成相對穩(wěn)定的結構。

老師：從兩位同學的對話中，我們可以很直觀的了解到鈉原子遇到氯原子非常合拍，一個愿失一個愿得，就都能變成相對穩(wěn)定的結構。

【板書】

【分析】鈉原子失去最外層一個電子變成鈉離子，而氯原子得到一個電子變成氯離子，兩個離子通過靜電作用結合在一起，從而形成與單質鈉和氯氣性質完全不同的氯化鈉，我們把這種帶相反電荷離子之間的相互作用稱為離子鍵。

【板書】一、離子鍵

Mg和O2反應生成MgO，請從微觀角度分析MgO的形成過程，并判斷能否形成離子鍵？

鎂原子容易失去最外層的兩個電子，變成鎂離子，而氧原子容易得到兩個電子變成氧離子，根據(jù)離子鍵定義，可以形成離子鍵。

像氯化鈉是由鈉離子和氯離子所構成的，氧化鎂是由鎂離子和氧離子所構成的，這兩種化合物有一個共同點，都存在著離子鍵，化學上把這種由離子鍵所構成的物質叫做離子化合物。

【板書】二、離子化合物

離子化合物的組成元素有什么特點呢？

容易得失電子。

查閱元素周期表，分析哪些元素容易得電子，哪些元素容易失電子？

活潑的金屬元素（ΙA、ⅡA）和活潑的非金屬（ⅥA、ⅦA）

成鍵粒子：陰陽離子

成鍵原因：得失電子

成鍵本質：靜電作用

成鍵元素：活潑的金屬元素（ⅠA、ⅡA）和活潑的非金屬（ⅥA、ⅦA）

離子化合物：由離子鍵構成的化合物

任務3：用電子式表示氯化鈉的形成過程

以上我們從原子結構的角度，用原子結構示意圖來表示Na原子和Cl原子發(fā)生變化生成NaCl的過程，它清晰、直觀，但是，書寫結構示意圖時有些麻煩，而且我們在分析過程中可以發(fā)現(xiàn)離子鍵的形成過程是和最外層電子數(shù)有關，那么，有沒有一種分析方法能夠只用最外層電子數(shù)就可以表示離子化合物的形成過程呢？有，電子式，是我們接下來學習的新的概念。

【板書】三、電子式

【分組討論】請同學們看課本20頁的資料卡片，歸納電子式的定義和書寫方法。

【練習】請書寫出學案表格中原子和離子的電子式。

【總結】（1）陽離子的電子式直接用離子符號表示;

（2）陰離子的電子式不但要畫出最外層電子，而且還要用中括號“[]”括起來，并在括號外右上角標出所帶電荷。

如何用電子式表示氯化鈉的形成過程呢？

【板書】

二、教學反思

本節(jié)課參加2014年汕頭市金平區(qū)青年基本功比賽獲得一等獎;參加2014年廣東省“一師一優(yōu)課? 一課一名師”榮獲廣東省省級優(yōu)課;參加2014年國培“自主研修? 精彩綻放”優(yōu)質教學資源評選活動一等獎。這些榮譽都體現(xiàn)了PIC教學模式得到同行教師的認可，有一定的推廣價值。

同時，本節(jié)課的亮點是對課本實驗的改進，課本中鈉和氯氣的反應是直接將鈉放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈微熱，待鈉融成球狀時，將盛有氯氣的集氣瓶迅速倒扣在鈉的上方。這樣很容易造成氯氣泄漏，不僅影響師生健康，還會污染環(huán)境。通過引導學生跟著老師一起分析該實驗的缺點并提出改進方案，激發(fā)起學生內(nèi)心深處的探究意識，燃起學生的探究熱情，既增加學生的參與度，又使學生通過自己的思考得出來的改進方案，大大提高學習的興趣和效果。

責任編輯 韋英哲